磷化处理及工艺

磷化目录总述原理及应用磷化基础知识一、磷化原理二、磷化分类三、磷化作用及用途四、磷化膜组成及性质五、磷化工艺流程六、影响因素七、磷化后解决八、磷化渣九、磷化膜质量检查十、游离酸度及总酸度的测定十一、有色金属磷化总述原理及应用磷化基础知识总述磷化（phosphorization）是一种化学与电化学反映形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的重要是：给基体金属提供保护，在一定限度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。磷化解决工艺应用于工业己有90数年的历史，大体可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜，最早的可靠记载是英国CharlesRoss于1869年获得的专利(B.P.No.3119)。从此，磷化工艺应用于工业生产。在近一个世纪的漫长岁月中，磷化解决技术积累了丰富的经验，有了许多重大的发现。一战期间，磷化技术的发展中心由英国转移至美国。192023美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展，拓宽了磷化工艺的发展前程。Parker防锈公司研究开发的ParcoPower配制磷化液，克服T许多缺陷，将磷化解决时间提高到lho1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min,1934年磷化解决技术在工业上取得了革命性的发展，即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。二战结束以后，磷化技术很少有突破性进展，只是稳步的发展和完善。磷化广泛应用于防蚀技术，金属冷变形加工工业。这个时期磷化解决技术重要改善重要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。当前，磷化技术领域的研究方向重要是围绕提高质量、减少环境污染、节省能源进行。原理及应用磷化是常用的前解决技术，原理上应属于化学转换膜解决，重要应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用磷化。磷化基础知识一、磷化原理

1、磷化工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。2、磷化原理钢铁件浸入磷化液（由Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2、Zn(H2PO4)2组成的酸性稀水溶液，PH值为1-3，溶液相对密度为1.05-1.10）中，磷化膜的生成反映如下：吸热3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+4H3PO4或吸热吸热3Mn(H2PO4)2=Mn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热钢铁工件是钢铁合金，在磷酸作用下，Fe和FeC3形成无数原电池，在阳极区，铁开始熔解为Fe2+，同时放出电子。Fe+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+H2↑Fe=Fe2++2e-在钢铁工件表面附近的溶液中Fe2+不断增长，当Fe2+与HPO42-，PO43-浓度大于磷酸盐的溶度积时，产生沉淀，在工件表面形成磷化膜：Fe(H2PO4)2=FeHPO4↓+H3PO4Fe+Fe(H2PO4)2=2FeHPO4↓+H2↑3FeHPO4=Fe3(PO4)2↓+H3PO4Fe+2FeHPO4=Fe3(PO4)2↓+H2↑阴极区放出大量的氢：2H++2e-=H2↑O2+2H20=4e-+4OH-总反映式：吸热3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热吸热Fe+3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+FeHPO4↓+3H3PO4+2H2↑放热二、磷化分类

1、按磷化解决温度分类（1）高温型80—90℃解决时间为10-20分钟，形成磷化膜厚达10-30g优点：膜抗蚀力强，结合力好。缺陷：加温时间长，溶液挥发量大，能耗大，磷化沉积多，游离酸度不稳定，结晶粗细不均匀，已较少应用。（2）中温型50-75℃，解决时间5-15分钟，磷化膜厚度为1-7g优点：游离酸度稳定，易掌握，磷化时间短，生产效率高，耐蚀性与高温磷化膜基本相同，目前应用较多。（3）低温型30-50℃（4）常温型10-40℃常（低）温磷化（除加氧化剂外，还加促进剂），时间10-40分钟，溶液游离酸度与总酸度比值为1：（20-30），膜厚为0.2-7g优点：不需加热，药品消耗少，溶液稳定。缺陷：解决时间长，溶液配制较繁。2、按磷化液成分分类（1）锌系磷化（2）锌钙系磷化（3）铁系磷化（4）锰系磷化（5）复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。3、按磷化解决方法分类（1）化学磷化将工件浸入磷化液中，依靠化学反映来实现磷化，目前应用广泛。（2）电化学磷化在磷化液中，工件接正极，钢铁接负极进行磷化。4、按磷化膜质量分类（1）重量级（厚膜磷化）膜重7.5g/m2以上。（2）次重量级（中膜磷化）膜重4.6-7.5g/m2。（3）轻量级（薄膜磷化）膜重1.1-4.5g/m2。（4）次轻量级（特薄膜磷化）膜重0.2-1.0g/m2。5、按施工方法分类（1）浸渍磷化合用于高、中、低温磷化特点：设备简朴，仅需加热槽和相应加热设备，最佳用不锈钢或橡胶衬里的槽子，不锈钢加热管道应放在槽两侧。（2）喷淋磷化合用于中、低温磷化工艺，可解决大面积工件，如汽车、冰箱、洗衣机壳体。特点：解决时间短，成膜反映速度快，生产效率高，且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。（3）刷涂磷化上述两种方法无法实行时，采用本法，在常温下操作，易涂刷，可除锈蚀，磷化后工件自然干燥，防锈性能好，但磷化效果不如前两种。三、磷化作用及用途

1、磷化作用（1）涂装前磷化的作用①增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间结合力。②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。③提高装饰性。（2）非涂装磷化的作用①提高工件的耐磨性。②令工件在机加工过程中具有润滑性。③提高工件的耐蚀性。2、磷化用途钢铁磷化重要用于耐蚀防护和油漆用底膜。（1）耐蚀防护用磷化膜①防护用磷化膜用于钢铁件耐蚀防护解决。磷化膜类型可用锌系、锰系。膜单位面积质量为10-40g/m2。磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。②油漆底层用磷化膜增长漆膜与钢铁工件附着力及防护性。磷化膜类型可用锌系或锌钙系。磷化膜单位面积质量为0.2-1.0g/m2（用于较大形变钢铁件油漆底层）；1-5g/m2（用于一般钢铁件油漆底层）；5-10g/m2（用于不发生形变钢铁件油漆底层）。（2）冷加工润滑用磷化膜钢丝、焊接钢管拉拔单位面积上膜重1-10g/m2；精密钢管拉拔单位面积上膜重4-10g/m2；钢铁件冷挤压成型单位面积上膜重大于10g/m2。（3）减摩用磷化膜磷化膜可起减摩作用。一般用锰系磷化，也可用锌系磷化。对于有较小动配合间隙工件，磷化膜质量为1-3g/m2；对有较大动配合间隙工件（减速箱齿轮），磷化膜质量为5-20g/m2。（4）电绝缘用磷化膜一般用锌系磷化。用于电机及变电器中的硅片磷化解决。四、磷化膜组成及性质

分类磷化液重要成份膜组成膜外观单位面积膜重/g/m2锌系Zn(H2PO4)2磷酸锌和磷酸锌铁浅灰→深灰1-60锌钙系Zn(H2PO4)2和Ca(H2PO4)2磷酸锌钙和磷酸锌铁浅灰→深灰1-15锰系Mn(H2PO4)2和Fe(H2PO4)2磷酸锰铁灰→深灰1-60锰锌系Mn(H2PO4)2和Zn(H2PO4)2磷酸锌、磷酸锰、磷酸铁混合物灰→深灰1-60铁系Fe(H2PO4)2磷酸铁深灰色5-102.磷化膜组成磷化膜为闪烁有光，均匀细致，灰色多孔且附着力强的结晶，结晶大部分为磷酸锌，小部分为磷酸氢铁。锌铁比例取决于溶液成分、磷化时间和温度。3、性质（1）耐蚀性在大气、矿物油、植物油、苯、甲苯中均有很好的耐蚀性，但在碱、酸、水蒸气中耐蚀性较差。在200-300℃时仍具有一定的耐蚀性，当温度达成450（2）特殊性质如增长附着力，润滑性，减摩耐磨作用。五、磷化工艺流程

除油除锈→水洗→磷化→水洗→磷化后解决六、影响因素

1、温度温度愈高，磷化层愈厚，结晶愈粗大。温度愈低，磷化层愈薄，结晶愈细。但温度不宜过高，否则Fe2+易被氧化成Fe3+，加大沉淀物量，溶液不稳定。2、游离酸度游离酸度指游离的磷酸。其作用是促使铁的溶解，已形成较多的晶核，使膜结晶致密。游离酸度过高，则与铁作用加快，会大量析出氢，令界面层磷酸盐不易饱和，导致晶核形成困难，膜层结构疏松，多孔，耐蚀性下降，令磷化时间延长。游离酸度过低，磷化膜变薄，甚至无膜。3、总酸度总酸度指磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。总酸度一般以控制在规定范围上限为好，有助于加速磷化反映，使膜层晶粒细，磷化过程中，总酸度不断下降，反映缓慢。总酸度过高，膜层变薄，可加水稀释。总酸度过低，膜层疏松粗糙。4、PH值锰系磷化液一般控制在2-3之间，当PH﹥3时，共件表面易生成粉末。当PH‹1.5时难以成膜。铁系一般控制在3-5.5之间。5、溶液中离子浓度①溶液中Fe2+极易氧化成Fe3+，导致不易成膜。但溶液中Fe2+浓度不能过高，否则，形成的膜晶粒粗大，膜表面有白色浮灰，耐蚀性及耐热性下降。②Zn2+的影响，当Zn2+浓度过高，磷化膜晶粒粗大，脆性增大，表面呈白色浮灰；当Zn2+浓度过低，膜层疏松变暗。七、磷化后解决

目的：增长磷化膜的抗蚀性、防锈性。八、磷化渣

1、磷化渣的影响①磷化中生成的磷化渣，既浪费药品又加大清渣工作量，解决不好还影响磷化质量，视为不利。②磷化中在生成磷化渣的同时还会挥发出磷酸，有助于维持磷化液的游离酸度，保持磷化液的平衡，视为有利。2、磷化渣生成的控制①减少磷化温度。②减少磷化液的游离酸度。③提高磷化速度，缩短磷化时间。④提高NO-3与PO3-4的比值。九、磷化膜质量检查

①外观检查肉眼观测磷化膜应是均匀、连续、致密的晶体结构。表面不应有未磷化德的残余空白或锈渍。由于前解决的方法及效果的不同，允许出现色泽不一的磷化膜，但不允许出现褐色。②耐蚀性检查⑴浸入法将磷化后的样板浸入3﹪的氯化钠溶液中，经两小时后取出，表面无锈渍为合格。出现锈渍时间越长，说明磷化膜的耐蚀性越好。②点滴法室温下，将蓝点试剂滴在磷化膜上，观测其变色时间。磷化膜厚度不同，变色时间不同。厚膜﹥5分钟，中档膜﹥2分钟，薄膜﹥1分钟。十、游离酸度及总酸度的测定

1、游离酸度的测定用移液管吸取10ml试液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，加2—3滴甲基橙指示剂（或溴酚蓝指示剂）。用0.1mol/l氢氧化钠标准液滴定至溶液呈橙色（或用溴酚蓝指示剂滴定至由黄变蓝紫色）即为终点，记下的耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定的游离酸度点数。2、总酸度的测定用移液管吸取10ml试液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，加2—3滴酚酞指示剂。用0.1mol/l氢氧化钠标准液滴定至粉红色即为终点，记下的耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定的总酸度点数。十一、有色金属磷化

重要是铝件及锌件的磷化。磷化工艺基本原理及分类基本原理磷化分类按磷化膜体系分类按磷化膜的厚度分类按磷化解决温度划分按促进剂类型分类磷化前的预解决磷化工艺涂装前解决工艺设计的一般原则基本原理及分类基本原理磷化分类按磷化膜体系分类按磷化膜的厚度分类按磷化解决温度划分按促进剂类型分类磷化前的预解决磷化工艺涂装前解决工艺设计的一般原则基本原理及分类磷化工艺过程是一种化学与电化学反映形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的重要是：给基体金属提供保护，在一定限度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。基本原理磷化过程涉及化学与电化学反映。不同磷化体系、不同其材的磷化反映机理比较复杂。虽然科学家在这方面已做过大量的研究，但至今未完全弄清楚。在很早以前，曾以一个化学反映方程式简朴表述磷化成膜机理：8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4Me2Fe(PO4)2·4H2O(膜)+Me3(PO4)·4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑Me为Mn、Zn等，Machu等认为，钢铁在具有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡，将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜，并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气。这个机理解释比较粗糙，不能完整地解释成膜过程。随着对磷化研究逐步进一步，当今，各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程重要是由如下4个步聚组成：①酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度减少Fe–2e→Fe2+2H2－+2e→2[H](1)H2②促进剂（氧化剂）加速[O]+[H]→[R]+H2OFe2++[O]→Fe3++[R]式中[O]为促进剂（氧化剂），[R]为还原产物，由于促进剂氧化掉第一步反映所产生的氢原子，加快了反映（1）的速度，进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+。③磷酸根的多级离解H3PO4H2PO4－+H+HPO42－+2H+PO43－+3H－（3）由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终为PO43-。④磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜当金属表面离解出的PO43－与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）达成溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐沉淀Zn2++Fe2++PO43－+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓（4）3Zn2++2PO43－+4H2O=Zn3(PO4)2·4H2O↓（5）磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜。磷酸盐沉淀的副反映将形成磷化沉渣Fe3++PO43－=FePO4（6）以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程，还可指导磷化配方与磷化工艺的设计。从以上机理可以看出：适当的氧化剂可提高反映（2）的速度；较低的H+浓度可使磷酸根离解反映（3）的离解平衡更易向右移动离解出PO43-；金属表面如存在活性点面结合时，可使沉淀反映（4）（5）不需太大的过饱和即可形成磷酸盐沉淀晶核；磷化沉渣的产生取决于反映（1）与反映（2），溶液H+浓度高，促进剂强均使沉渣增多。相应，在实际磷化配方与工艺实行中表面为：适当较强的促进剂（氧化剂）；较高的酸比（相对较低的游离酸，即H+浓度）；使金属表面调整到具有活性点均能提高磷化反映速度，能在较低温度下快速成膜。因此在低温快速磷化配方设计时一般遵循上述机理，选择强促进剂、高酸比、表面调整工序等。关于磷化沉渣。由于磷化沉渣重要是FePO4,要相减少沉渣量就必须减少Fe3+的产生量，即通过两个方法：减少磷化液的H+浓度（低游离酸度）减少Fe2+氧化成为Fe3+。锌材与铝材磷化机理基本与上相同。锌材的磷化速度较快，磷化膜只有磷酸锌盐单一组成，并且沉渣很少。铝材磷化一般要加入较多的氟化合物，使之形成AlF3、AlF63-，铝材磷化步聚与上述机理基本相同。磷化分类磷化的分类方法很多，但一般是按磷化成膜体系、磷化膜厚度、磷化使用温度、促进剂类型进行分类。按磷化膜体系分类

按磷化成膜体系重要分为：锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。锌系磷化槽液主体成他是：Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促进剂等。形成的磷化膜主体组成（钢铁件）：Zn3(po4)2·4H2O、Zn2Fe(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。锌钙系磷化槽液主体成分是：Zn2+、Ca2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它添加物等。形成磷化膜的主体组成（钢铁件）：Zn2Ca(PO4)2·4H2O、Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈紧密颗粒状（有时有大的针状晶粒），孔隙较少。应用于涂装前打底及防腐蚀。锌锰系磷化槽液主体组成：Zn2+、Mn2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成：Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O、(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2O，磷化晶粒呈颗粒-针状-树枝状混合晶型，孔隙较少。广泛用于漆前打底、防腐蚀及冷加工减摩润滑。锰系磷化槽液主体组成：Mn2+、NO3-、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物。在钢铁件上形成磷化膜主体组成：(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2O。磷化膜厚度大、孔隙少，磷化晶粒呈密集颗状。广泛应用于防腐蚀及冷加工减摩润滑。铁系磷化槽液主体组成：Fe2+、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成（钢铁工件）：Fe5H2(PO4)4·4H2O,磷化膜厚度大，磷化温度高，解决时间长，膜孔隙较多，磷化晶粒呈颗粒状。应用于防腐蚀以及冷加工减摩润滑。非晶相铁系磷化槽液主体成分：Na+(NH4+)、H2PO4、H3PO4、MoO4-(ClO3-、NO3-)以及其它一些添加物。磷化膜主体组成（钢铁件）：Fe3(PO4)2·8H2O,Fe2O3,磷化膜薄，微观膜结构呈非晶相的平面分布状，仅应用于涂漆前打底。按磷化膜的厚度分类

按磷化膜厚度（磷化膜重）分，可分为次轻量级、轻量级、次重量级、重量级四种。次轻量级膜重仅0.1～1.0g/m2,一般是非晶相铁系磷化膜，仅用于漆前打底，特别是变形大工件的涂漆前打底效果很好。轻量级膜重1.1～4.5g/m2,广泛应用于漆前打底，在防腐蚀和冷加工行业应用较少。次重量级磷化膜厚4.6～7.5g/m2,由于膜重较大，膜较厚（一般>3μm），较少作为漆前打底（仅作为基本不变形的钢铁件漆前打底），可用于防腐蚀及冷加工减摩滑润。重量级膜重大于7.5g/m2,不作为漆前打底用，广泛用于防腐蚀及冷加工。按磷化解决温度划分

按解决温度可分为常温、低温、中温、高温四类。常温磷化就是不加温磷化。低温磷化一般解决温度30～45℃。中温磷化一般60～70℃。高温磷化一般大于80℃按促进剂类型分类

由于磷化促进剂重要只有那么几种，按促进剂的类型分有助于槽液的了解。根据促进剂类型大体可决定磷化解决温度，如NO3－促进剂重要就是中温磷化。促进剂重要分为：硝酸盐型、亚硝酸盐型、氯酸盐型、有机氮化物型、钼酸盐型等重要类型。每一个促进剂类型又可与其它促进剂配套使用，有不少的分支系列。硝酸盐型涉及：NO3－型，NO3－/NO2－（自生型）。氯酸盐型涉及：ClO3－，ClO3－/NO3－，ClO3－/NO2－。亚硝酸盐涉及：硝基胍R-NO2－/ClO3－。钼酸盐型涉及：MoO4－,MoO4－/ClO3－,MoO4－/NO3－。磷化分类方法尚有很多，如按材质可分为钢铁件、铝件、锌件以及混合件磷化等。磷化前的预解决一般情况下，磷化解决规定工件表面应是洁净的金属表面（二合一、三合一、四合一例外）。工件在磷化前必须进行除油脂、锈蚀物、氧化皮以及表面调整等预解决。特别是涂漆前打底用磷化还规定作表面调整，使金属表面具有一定的“活性”，才干获得均匀、细致、密实的磷化膜，达成提高漆膜附着力和耐腐蚀性的规定。因此，磷化前解决是获得高质量磷化膜的基础。1除油脂除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。涉及机械法、化学法两类。机械法重要是：手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。化学法重要：溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗，低碱性清洗剂清洗。以下介绍化学法除油脂工艺。1.1溶剂清洗溶剂法除油脂，一般是用非易燃的卤代烃蒸气法或乳化法。最常见的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快，效率高，脱脂干净彻底，对各类油及脂的去除效果都非常好。在氯代烃中加入一定的乳化液，不管是浸泡还是喷淋效果都很好。由于氯代卤都有一定的毒性，汽化温度也较高，再者由于新型水基低碱性清洗剂的出现，溶剂蒸汽和乳液除油脂方法现在已经很少使用了。1.2酸性清洗剂清洗酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。它运用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理，并借助于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用，达成除油脂的目的。酸性清洗剂可在低温和中温下使用。低温一般只能除掉液态油，中温就可除掉油和脂，一般只适合于浸泡解决方式。酸性清洗剂重要由表面活性剂（如OP类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠型）、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。由于它兼备有除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合一”解决液。盐酸、硫酸酸基的清洗剂应用最为广泛，成本低，效率较高。但酸洗残留的Cl-、SO42-对工件的后腐蚀危害很大。而磷酸酸基没有腐蚀物残留的隐患，但磷酸成本较高，清洗效率低些。对于锌件，铝件一般不采用酸性清洗剂清洗，特别锌件在酸中的腐蚀极快。1.3强碱液清洗强碱液除油脂是一种传统的有效方法。它是运用强碱对植物油的皂化反映，形成溶于水的皂化物达成除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除掉植物油脂而不能除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中加入表面活性剂，一般是磺酸类阴离子活性剂，运用表面活性剂的乳化作用达成除矿物油的目的。强碱液除油脂的使用温度都较高，通常〉80℃氢氧化钠5%～10%硅酸钠2%～8%磷酸钠（或碳酸钠）1%～10%表面活性剂（磺酸类）2%～5%解决温度>80解决时间5～20min解决方式浸泡、喷淋均可强碱液除油脂需要较高温度，能耗大，对设备腐蚀性也大，并且材料成本并不算低，因此这种方法的应用正逐步减少。1.4低碱性清洗液清洗低碱性清洗液是当前应用最为广泛的一类除油脂剂。它的碱性低，一般pH值为9～12。对设备腐蚀较小，对工件表面状态破坏小，可在低温和中温下使用，除油脂效率较高。特别在喷淋方式使用时，除油脂效果特别好。低碱性清洗剂重要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成。无机型助剂重要是硅酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等。其作用是提供一定的碱度，有分散悬浮作用。可防止脱下来的油脂重新吸附在工件表面。表面活性剂重要采用非离子型与阴离子型，一般是聚氯乙烯OP类和磺酸盐型，它在除油脂过程中起重要的作用。在有特殊规定期还需要加入一些其它添加物，如喷淋时需要加入消泡剂，有时还加入表面调整剂，起到脱脂、表调双重功能。低碱性清洗剂已有很多商业化产品，如PA30-IM、PA30-SM、FC-C4328、Pyroclean442等。一般常用的低碱性清洗液配方和工艺如下：浸泡型喷淋型三聚磷酸钠4～10g/l4～10g/l硅酸钠0～10g/l0～10g/l碳酸钠4～10g/l4～10g/l消泡剂00.5～3.0g/l表面调整剂0～3g/l0～3g/l游离碱度5～20点5～15点处理温度常温～80℃40～70处理时间5～20min1.5～3.0min浸泡型清洗剂重要应注意的是表面活性剂的浊点问题，当解决温度高于浊点时，表面活性剂析出上浮，使之失去脱脂能力，一般加入阴离子型活性剂即可解决。喷淋型清洗剂应加入足够的消泡剂，在喷淋时不产生泡沫尤为重要。铝件、锌件清洗时，必须考虑到它们在碱性条件下的腐蚀问题，一般宜用接近中性的清洗剂。2酸洗酸洗除锈、除氧化皮的方法是工业领域应用最为广泛的方法。运用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达成除锈和除氧化皮的目的。酸洗中使用最为常见的是盐酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗时产生有毒的二氧化氮气体，一般很少应用。盐酸酸洗适合在低温下使用，不宜超过45℃，使用浓度10%～45%，还应加入适量的酸雾克制剂为宜。硫酸在低温下的酸洗速度很慢，宜在中温使用，温度50～80℃，使用浓度10%～25%。磷酸酸洗的优点是不会产生腐蚀性残留物（盐酸、硫酸酸洗后或多或少会有少会有Cl-、SO42-残留），比较安全，但磷酸的缺陷是成本较高，酸洗速度较慢，一般使用浓度10%～40%，解决温度可常温到80在酸洗除锈除氧化皮槽液中，必须加入适量的缓蚀剂。缓蚀剂的种类很多，选用也比较容易，它的作用是克制金属腐蚀和防止“氢脆”。但酸洗“氢脆”敏感的工件时，缓蚀剂的选择应特别小心，由于某些缓蚀剂克制二个氢原子变为氢分子的反映，即：2[H]→H2↑，使金属表面氢原子的浓度提高，增强了“氢脆”倾向。因此必须查阅有关腐蚀数据手册，或做“氢脆”实验，避免选用危险的缓蚀剂。>3表面调整表面调整的目的，是促使磷化形成晶粒细致密实的磷化膜，以及提高磷化速度。表面调整剂重要有两类，一种是酸性表调剂，如草酸。另一种是胶体钛。两者的应用都非常普及，前者还兼备有除轻锈（工件运营过程中形成的“水锈”及“风锈”）的作用。在磷化前解决工艺中，是否选用表面调整工序和选用那一种表调剂都是由工艺与磷化膜的规定来决定的。一般原则是：涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调。假如工件在进入磷化槽时，已经二次生锈，最佳采用酸性表调，但酸性表调只适合于≥50℃除油脂——水洗——酸洗——水洗——中和——表调——磷化除油除锈“二合一”——水洗——中和——表调——磷化除油脂——水洗——表调——磷化中和一般就是0.2%～1.0%纯碱水溶液。在有些工艺中对重油脂工件，还增长预除油脂工序。磷化工艺1防锈磷化工艺磷化工艺的初期应用是防锈，钢铁件经磷化解决形成一层磷化膜，起到防锈作用。通过磷化防锈解决的工件防锈期可达几个月甚至几年（对涂油工件而言），广泛用于工序间、运送、包装贮存及使用过程中的防锈，防锈磷化重要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种。铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液，不含氧化类促进剂，并且有高游离酸度。这种铁系磷化解决温度高于95℃，解决时间长达30min以上，磷化膜重大于10g锰系磷化用作防锈磷化具有最佳性能，磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状，是应用最为广泛的防锈磷化。加与不加促进剂均可，假如加入硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。通常解决温度80～100℃，解决时间10～20min，膜重在7.5克/m2以上。锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化，通常采用硝酸盐作为促进剂，解决温度80～90℃，解决时间10～15min，磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微观结构一般是针片紧密堆集型。防锈磷化一般工艺流程：除油除锈——水清洗——表面调整活化——磷化——水清洗——铬酸盐解决——烘干——涂油脂或染色解决通过强碱强酸解决过的工件会导致磷化膜粗化现象，采用表面调整活化可细化晶粒。锌系磷化可采用草酸、胶体钛表调。锰系磷化可采用不溶性磷酸锰悬浮液活化。铁系磷化一般不需要调整活化解决。磷化后的工件经铬酸盐封闭可大幅度提高防锈性，如再通过涂油或染色解决可将防锈性提高几位甚至几十倍。2耐磨减摩润滑磷化工艺对于发动机活塞环、齿轮、制冷压缩机一类工件，它不仅承受一次载荷，并且尚有运动摩擦，规定工件能减摩、耐摩。锰系磷化膜具有较高的硬度和热稳定性，能耐磨损，磷化膜具有较好的减摩润滑作用。因此，广泛应用于活塞环，轴承支座，压缩机等零部件。这类耐磨减摩磷化解决温度70～100℃，解决时间10～20min，磷化膜重大于7.5g/m2。在冷加工行业如：接管、拉丝、挤压、深拉延等工序，规定磷化膜提供减摩润滑性能，一般采用锌系磷化，一是锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好的硬脂酸锌层，二是锌系磷化操作温度比较低，可在40、60或90℃条件下进行磷化解决，磷化时间4～10min，有时甚至几十秒钟即可，磷化膜重量规定≥3g耐磨减摩磷化减摩润滑磷化（冷加工）除油除锈除油除锈水清洗水清洗锰系磷化锌系磷化水清洗水清洗干燥皂化（硬脂酸钠）涂润滑油脂干燥3漆前磷化工艺涂装底漆前的磷化解决，将提高漆膜与基体金属的附着力，提高整个涂层系统的耐腐蚀能力；提供工序间保护以免形成二次生锈。因此漆前磷化的首要问题是磷化膜必须与底漆有优良的配套性，而磷化膜自身的防锈性是次要的，磷化膜细致密实、膜薄。当磷化膜粗厚时，会对漆膜的综合性能产生负效应。磷化体系与工艺的选定重要由：工件材质、油锈限度、几何形状；磷化与涂漆的时间间隔；底漆品种和施工方式以及相关场地设备条件决定。一般来说，低碳钢较高碳钢容易进行磷化解决，磷化成膜性能好些。对于有锈（氧化皮）工件必须通过酸洗工序，而酸洗后的工件将给磷化带来很多麻烦，如工序间生锈泛黄，残留酸液的清除，磷化膜出现粗化等。酸洗后的工件在进行锌系、锌锰系磷化前一般要进行表面调整解决。在间歇式的生产场合，由于受条件限制，磷化工件必须存放一段时间后才干涂漆，因此规定磷化膜自身具有较好的防锈性。假如存放期在10天以上，一般应采用中温磷化，如中温锌系、中温锌锰系、中温锌钙系等，磷化膜的厚度最佳应在2.0～4.5g/m2之间。磷化后的工件应立即烘干，不宜自然凉干，以免在夹缝、焊接处形成锈蚀。假如存放期只有3～5天，可用低温锌系、轻铁系磷化，烘干效果会好于自然凉干。3.1单室喷淋磷化工艺整个前解决工艺只有一个喷室，在喷室的下面有多个贮液槽体，不同的解决液喷淋工件后流回各自的槽体中。例如一方面喷淋脱脂液，待脱脂液流回脱脂槽后，关闭阀门；然后喷淋水洗，水洗完毕后关闭水洗阀门；下一步再喷淋磷化液，这种单室解决方法可实行如下几种工艺流程：脱脂——磷化“二合一”（轻铁系）——水清洗——（铬封闭）——出件。脱脂——水清洗——磷化——水清洗——（铬封闭）——出件脱脂——水清洗——表面调整——磷化——水清洗——（铬封闭）——出件这种磷化工艺一般不提倡安排酸洗工序，以免导致设备腐蚀或产生工序间锈蚀。单室工艺设备少占用场地小，简便易行，但浪费较大，仅适合于批量少的间歇式生产场合。与此相似的另一种方法，采用外围小容量罐体盛解决液，通过泵与管道抽液后与热水混合后喷淋在工件上达成脱脂、磷化效果，喷淋后药液不回收，这种方法更简朴，但浪费更大。3.2多室“标准”工位磷化工艺：①预脱脂50～70℃1～2min②脱脂50～70℃2～4min③水清洗1～2道常温0.5～1.0min④表面调整常温0.5～1.0min⑤磷化35～60℃2～6min⑥水清洗<2道常温0.5～1.0min⑦去离子水洗常温0.5～1.0min⑧铬酸盐解决40～70℃0.5～1.0min⑨烘干低于180解决方式可采用全喷淋、全浸泡、喷淋-浸泡结合三种方式。对家用电器行业一般采用全喷淋方式，它效率高，整个前解决只需要十几分钟即可完毕，节省场地设备。汽车行业流行采用喷淋-浸泡相结合的方式。表面调整工序并非必须，表调剂加到脱脂槽内也可达成相同效果。磷化后的去离子水洗必不可少。磷化后的铬酸盐解决，可提高整个涂层系统的耐腐蚀性能），但由于铬的环境污染问题，因此应慎使用。除非有足够的理由，酸洗工序一般不采用喷淋解决方式，喷淋会带来设备腐蚀以及工件工序间生锈等一系列问题。其他各工序均可采用全喷淋或喷-浸相结合的施工方式。对于混合件（无锈工件、有锈、氧化皮工件同时混合解决），采用脱脂除锈“二合一”代替分步脱脂除锈的方法已经应用有几十年的历史，同样可获满意效果。对于酸洗和脱脂除锈“二合一”一般采用非挥发性的无机酸较适宜。磷化（Ⅳ）——磷化工艺（2）在磷化工序中，由于各个磷化液生产厂家和就应用厂家基于不同的性能规定，涉及不同配方的磷化液在磷化工艺中应用。但规模商品化应用的也仅只有几大重要类型，如轻铁系、锌系、锰系、锌钙系，所采用的的促进剂基本都是钼酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、有机硝硝基化合物等。磷化解决温度通常为常温型5～30℃，低温型35～45℃，中温型50～70℃。在磷化配方中，大家也许还经常可见到“三合一”、“四合一”，即除油除锈磷化钝化综合解决剂，由于这类几合一解决剂，在国内外都不提倡采用，这量不作叙述。1配方组成及性能1.1常温低温型磷化常温磷化是不加温磷化，温度范围是5～30℃。低温磷化通常指磷化温度为35～45℃的磷化工艺，在有些情况下即使温度偏高偏低一点，也认为是低温磷化，尚无统一的标准。常温低温磷化绝大部分以轻铁系磷化、锌系磷化为主，当然也有改善型，如在锌系磷化中加入Mn2+、Ca2+、Ni2+等改性，仍习惯称之为锌系磷化，配方及性能见表1。铁系轻型磷化形成彩色或灰色磷化膜，纯用钼酸钠促进剂得到全彩色磷化膜，纯用NO3-或ClO3-促进剂得到灰色磷化膜，用钼酸盐和NO3-、ClO3-混合促进剂将形成彩色或灰色混合色膜。轻铁系磷化不能形成厚膜，膜重总是在1g/m2以下。它与涂漆配套的一个显著特点是使漆膜的抗弯曲、抗冲击性能特别好。一般优于其他类型如锌系、锰系、锌钙系磷化。轻铁系磷化槽液尚有一些独特的优点，即不需要表面调整；磷化沉渣特别少；槽液工艺范围宽，管理方便，但局限性之处是耐盐雾性能稍差。轻铁系磷化与粉末涂装、阳极电泳配套应用多一些，与锌系磷化相比不会有很大的差别。有一种脱脂-磷化“二合一”的轻铁系磷化，其槽液成分基本与常规轻铁系磷化相同，只但是额外加入一些表面活性剂起脱脂作用，通常以喷淋方式使用，当然还需加一定的消泡剂。这种脱脂-磷化“二合一”工艺，在国内外都有应用：尚有一类高游离酸度（具有较高浓度的磷酸）的轻铁系磷化，同样形成轻铁系磷化膜，它同时还可以兼顾除油除锈功能。这种轻铁系除油除锈磷化液与那些不水洗型“三合一”、“四合一”有着本质区别，真正形成了轻铁系磷化膜。常温低温锌系磷化是使用非常广泛的一种磷化工艺，特别是在家用电器行业，低温锌系磷化完全占有统治地位。甚至在汽车行业，低温锌系磷化也占有一定的比重。常温低温锌系磷化一般需要胶体钛表面预解决，一则细化磷化晶粒形成薄型磷化膜；二则提高磷化成膜速度。低温锌系磷化经表面胶体钛调整预解决的工件，在35～45℃温度范围内，喷淋时只需1～2min，浸泡也只需要3～8min即可形成均匀完整细致的磷化膜，膜重1.5～2.5g/m2，通过调节游离酸度等方法可稍微增长膜厚。常温低温磷化与各类涂漆均具有很好的配套性。一般常温低温型磷化采用NO3-/NO2-、NO3-/ClO3-/NO2-促进剂体系较好，不仅成膜速度快，磷化膜形成结晶细密，促时剂主体NO2-测定非常方便，以致槽液管理简朴，不易出现问题。需经常补加促进剂，有时每隔几小时补一次或有时每班、天天补一次。对NO3-/ClO2-、NO3-/ClO2-/有机硝基物促进剂体系，它虽不需要经常补加，但由于主促进剂ClO2-、有机硝基物的测定比较复杂，在实际应用中当出现促进剂过量或局限性时槽液会变成深棕色，使总酸度、游离酸度的化验带来不便，并且这类促进剂体系成膜速度也快。因此推荐采用NO2-为主体的促进剂体系。在常温低温锌系磷化液中由于有大量的氧化性促进剂，因此槽中Fe2+不会积累，并被氧化成为Fe3+而形成磷酸铁沉渣。在常温低温锌系磷化液中加入多羟基酸、聚磷酸盐等降渣减膜重，加入氟化物抗铝并改善磷化膜结构的均匀性。1.2中温型磷化中温磷化通常是指解决温度50～70℃的磷化工艺，温度范围偏高偏低一些也可属于中温磷化之列。中温磷化用于漆前打底，重要是锌系、锰系、锌钙系磷化三大类，它们在工业应用中占有最大的份额。中温锌系磷化是所有各种类型磷化中应用最为普遍的一种磷化工艺，在涂装行业，它与各类涂装的配套性均好。中温锌系磷化大部分是NO3-单独作为促进剂（在中温50～70℃，NO3-氧化过程中会自动产生NO2-，成为自生NO3-/NO2-促进剂体系），NO3-含量，通常大于15g/l。采用NO2-或ClO3-与NO3-混合型促进剂可大幅度提高成膜速度，并使磷化膜细密。但NO3-、NO2-、ClO3-三种类型的促进剂均可单独或混合使用，要视具体情况来作出选择。在中温锌系磷化工序中，即使不通过表面调整解决也能形成均匀完整的磷化膜。但表面调整解决可提高磷化速度和细化磷化晶粒，形成细密磷化膜。表面调整可选用胶体钛型或草酸型，草酸型表调还具二次除锈的功能。中温锌系磷化是一种传统的成熟工艺，槽液控制简便，通过选择不同的促进剂、表面调整工序、酸比可获不同的成膜速度和厚度的磷化膜。在当今汽车行业，比较流行低锌磷化（锌含量在1.5g/l以下）。据报道，低锌磷化与阴极电泳配套性好，可充足发挥阴极电泳的优势。在发达国家，高档一些的汽车大都采用低锌磷化。一般在低锌磷化液中还加入少量Mn2+、Ni2+，一则是为了提高耐蚀性，二则是为了能形成颗状磷化晶粒的磷化膜。低锌磷化一般采用NO3-/NO2-促进剂体系，解决温度50～60℃磷化膜重1.5～2.5g/m2.纯锰系磷化在涂装行业应用不多，它重要用于防锈与润滑。在涂装行业锌锰系磷化有一定的市场，磷化膜的颜色要比锌系深。常规锌锰系磷化槽液重要是由酸式磷酸锰（商品名马日夫盐）和硝酸锌组成，运用硝酸根作为促进剂，也可加入ClO3-、NO2-提高磷化速度。不管是锰系还是锌锰系磷化，均可控制形成颗粒状紧密磷化晶粒的磷化膜，据报道，这种含锰的颗粒状结晶磷化膜的溶解量达成10%～30%。因此一般阳极电泳前的磷化，往往在磷化槽液中加入一些Mn2+,以改善磷化膜的阳极溶解性能，而表面调整工序会使锰系磷化膜更细密。锌钙系磷化是锌系磷化的改善型，它具有锌系磷化的一般特点，由于引入Ca2+，它克制了磷酸锌晶粒的粗大趋势。因此只要加入足够的Ca2+，就能形成颗粒状晶粒细密磷化膜，假如Ca2+的含量不够，仍将存在部分粗大的磷酸锌晶粒。锌钙系磷化一般用NO3-作促进剂，也可与ClO3-混合使用，但很少与NO2-混合使用。锌钙系磷化不表面调整解决照样能形成细密磷化膜，不用胶体钛表调而用草酸型表调，由于它可除“二次锈”，对磷化非常有利。锌钙系磷化由于引入Ca2+，形成含钙系磷化膜不能厚，膜重1.5～2.5g/m2最适宜，厚膜会影响漆膜抗弯曲，抗冲击性能。在锌系、锰系、锌钙系磷化槽液中加入一定的Ni2+可提高耐蚀性，又可使磷化膜的微观结构为颗粒状晶粒，据报道含镍的磷酸盐膜耐碱溶性特别好，提高了漆膜的耐腐蚀能力；只能少量加入聚磷酸盐、多羟基酸，起到降渣、降膜厚的作用，太多时会导致膜薄甚至完全不能成膜；氟化合物起到活性作用，特别是铝件、锌件，氟还改善磷化成膜均匀性。在中温磷化液中，由于具有大量氧化型促进剂，只要槽液不是大负荷连续操作，一般不会产生Fe2+过量问题，Fe2+形成磷酸铁沉渣。2磷化操作中出现一般性故障2.1轻铁系磷化轻铁系磷化抗杂质、抗污染的能力较强，槽液出现故障的机会较少，常见故障重要有：磷化成膜速度慢；工件表面挂黑灰。磷化成膜速度慢的重要因素是：游离酸度过低；磷化解决温度过低。工件表面挂黑灰的重要因素是磷化槽液游离酸度过高、温度过高、磷化时间过长等。2.2锌系、锰系、锌钙系磷化对于中温磷化只要将工艺参数如：总酸度、游离酸度、促进剂浓度、解决温度、时间控制好，一般不会出现很多问题。而低温磷化，胶体钛表面调整是至关重要的工序，有时问题往往出在表面调整。磷化槽液中杂质的积累对低温磷化比较有影响，有时导致成膜困难。在中温锌钙系磷化液中还容易出现局部形成均匀完整的磷化膜。这种现象的因素一是Ca2+含量过高，二是磷化液中存在如As、Pb、脲类等杂质，出现这种现象，假如加入Zn2+后仍无改善的迹象，便属于第二种因素，只有更换槽液。在具体生产应用中会出现各式各样问题，只有凭经验、凭小试进行摸索解决。表4锌系、锰系、锌钙系磷化的常见故障常见故障产生的重要因素解决方法工件表面均匀泛黄，但均匀疏松的磷化膜1．总酸度低、酸比低2．促进剂浓度低3．磷化温度低、时间短1．补加磷化液和碱2．补加促进剂3．提高温度4．延长时间磷化成膜速度慢，但延长磷化时间仍可形成均匀完整膜1．表面调整能力不强2．促进剂浓度不够3．酸比低4．磷化温度低1．改善表调或换槽2．补加促进剂3．补加碱4．提高温度磷化膜局部块状条状挂灰，挂灰处磷化膜不均匀，有时彩色膜1．工件在进入磷化槽前已经形成二次黄绿锈2．表面调整能力差3．磷化液中杂质多1．加快工序间周转或实行水膜保护2．改善表调3．更换槽液磷化膜均匀出现彩色膜或均匀挂白1．促进剂含量过高2．表调失去作用或是表调后水洗过度3．磷化液杂质过多、老化1．让促进剂自然减少2．加强表调3．换槽工件表面覆盖一层结晶体1．游离酸度过低2．温度过高1．加一些磷酸2．减少温度槽液沉渣过多1．促进剂浓度过高2．游离酸度过高3．工件磷化时间过长4．中和过度形成结晶沉淀1．让其自然减少2．补加碱3．缩短时间4．补加磷酸涂装前解决工艺设计的一般原则建立涂装前解决生产线，先要完毕工艺设计，然后才干进行非标设备的设计、制造和安装。因此工艺设计是建立生产线的基础，对的、合理的路线对生产操作及产品质量将会产生良好的影响。工艺设计的内容重要涉及：解决方法，解决时间，工艺流程等。1解决方式工件解决方式，是指工件以何种方式与槽液接触达成化学预解决之目的，涉及全浸泡式、全喷淋式、喷淋浸泡组合式、刷涂式等。它重要取决于工件的几何尺寸及形状、场地面积、投资规模、生产量等因素的影响。例如几何尺寸复杂的工件，不适合于喷淋方式；油箱、油桶类工件在液体中不易沉入，因而不适合于浸泡方式。1.1全浸泡方式将工件完全浸泡在槽液中，待解决一段时间后取出，完毕除油或除锈磷化等目的的一种常见解决方式，工件的几何形状繁简各异，只要液体可以到达的地方，都能实现解决目的，这是浸泡方式的独特优点，是喷淋、刷涂所不能比拟的。其局限性之处，是没有机械冲刷的辅助使用，因此解决速度相对较慢，解决时间较长，特别是象连续悬挂输送工件时，除工件在槽内运营时间外，尚有工件上下坡时间，因而使设备增长，场地面积和投资增大。仅对磷化而言，目前国外比较趋向于采用全浸泡方式，据称全浸泡磷化易形成含铁量较高的颗粒状结晶磷化膜，与阴极电泳具有好的配套性。1.2全喷淋方式用泵将液体加压，并以0.1～0.2Mpa的压力使液体形成雾状，喷射在工件上达成解决效果。由于喷淋时有机械冲刷和液体更新使用，因此解决速度加快、时间缩短。生产线长度缩短，相应节首了场地、设备、局限性之处是，几何形状较复杂的工件，像内腔、拐角处等液体不易到达，解决效果不好，因此只适合于解决几何形状简朴的工件。喷淋方式也不太适合于酸洗除锈，它会带来设备腐蚀、工序间生锈等一系列问题，因此在选择喷淋酸洗时必须十分慎重。据报道，全喷淋磷化易形成结晶枝状粗大、含铁量较低的磷化膜，国外不提倡作为阴极电泳漆前打底的前解决。全喷淋方式重要应用于家用电器、零部件类的粉末涂装、静电涂漆、阳极电泳等。1.3喷淋-浸泡结合式喷淋-浸泡结合式，一般是在某道工序时，工件先是喷淋，然后入槽浸泡，出槽后再喷淋，所有的喷淋、浸泡均是同一槽液。这种结合方式即保存了喷淋的高效率，提高解决速度，又具有浸泡过程，使工件所有部位均可得到有效解决。因此喷淋-浸泡结合式前解决即能在较短时间内完毕解决工序，设备占用场地也相对较少，同时又可获得满意的解决效果。目前在国内外，对于前解决规定较高的汽车行业，一般都趋向于采用喷淋-浸泡结合方式。1.4刷涂方式直接将解决液通过手工刷涂到工件表面，来达成化学解决的目的，这种方式一般不易获得很好的解决效果，在工厂应用较少。对于某些大型、形状较简朴的工件，可以考虑用这种方式。2解决温度从节省能源、改善劳动环境、减少生产成本、化学反映速度、解决时间和生产速度规定出发，在生产应用中普遍采用的是低温或中温前解决工艺。工件除有液态油污外，尚有少量固态油脂，在低温下，固态油脂很难去除，因此脱脂温度不管是浸泡还是喷淋均应选择中温范围。假如只有液态油脂，选用低温脱脂完全可以达成规定。对一般锈蚀及氧化皮工件，应选择中温酸洗，方可保证在10min内彻底除掉锈蚀物及氧化皮。除非有足够的理由，一般不选择低温或不加温酸洗除锈，低温酸洗仅限于如：工件锈蚀很少、无氧化皮；除锈时间不受限制；允许采用盐酸酸洗等情况。表面调整工序，通常不需加温，一般就是常温解决。低温或中温磷化，磷化速度都没有明显的差别，都可在较短的时间内快速形成磷化膜。磷化后的工件，假如规定有较长的工序间存放时间，变应当选择中温磷化，才会有较好的防锈效果。整个前解决过程，都可采用常温不加温洗方式，假如最后一道水洗是热水烫干，其水温应在80℃3解决时间解决方式、解决温度一旦选定，解决时间应根据工件的油污、锈蚀限度来定。一般可参考前解决药剂使用说明书的解决时间规定。4工艺流程根据工件油污、锈蚀限度以及底漆规定，分为不同的工艺流程。4.1完全无锈工件预脱脂——脱脂——水清洗——表调——磷化——水清洗——烘干（电泳底漆时可不干燥，直接进入电泳槽）。这是标准的四工位流程，应用面广，适合于各类冷轧板及机加工的无锈工件前解决，还可将表调剂加到脱脂槽内，减少一道表调工序。4.2一般油污、锈蚀、氧化皮混合工件脱脂除锈“二合一”——水清洗——中和——表调——磷化——水清洗——烘干（或直接电泳）。这套工艺是国内应用最为广泛的流程，适合各类工件（重油污除外）的前解决；假如采用中温磷化，还可省掉表调工序，简朴的板型工件，也可省掉中和工序，成为标准带锈件的四工位工艺。4.3重油污、锈蚀、氧化皮类工件预脱脂——水清洗——脱脂除锈“二合一”——水清洗——中和——表调——磷化——水清洗——烘干（或直接进入电泳槽）。对于重油污的工件，一方面应进行预脱脂，除去大部分的油脂，以保证在下一步脱脂除锈“二合一”解决后，得到完全洁净的金属表面。5几点注意事项在工艺设计中有些小地方应当十分注意，即使有些是与设备设计有关的，假如考虑不周，将会对生产线的运营及工人操作产生很多不利的影响，如工序间隔时间，溢流水洗，磷化除渣，工件的工艺孔，槽体及加热管材料等。5.1工序间隔时间各个工序间的间隔时间假如太长，会导致工件在运营过程中二次生锈，特别是有酸洗工艺时，酸洗后工件极易在空气中氧化生锈泛绿，最佳设有工序间水膜保护，可减少生锈。生锈泛黄泛绿的工件，严重影响磷化效果，导致工件挂灰、泛黄，不能形成完整的磷化膜，所以应尽量缩短工序间的间隔时间。工序间的间隔时间若太短，工件存水处的水，不能完全有效的沥干，产生串槽现象，特别在喷淋方式时，会产生互相喷射飞溅串槽，使槽液成分不易控制，甚至槽液遭到破坏。因此在考虑工序间隔时，应根据工件几何尺寸、形状选择一个恰当的工序间隔时间。5.2溢流水清洗提倡溢流水洗，以保证工件充足清洗干净，减少串槽现象。溢流时应当从底部进水，对角线上部开溢流孔溢流。5.3工件工艺孔对于某些管形件或易形成死角存水的工件，必须选择适当的位置钻好工艺孔，保证水能在较短的时间内充足流尽。否则会导致串槽或者要在空中长时间沥干，产生二次生锈，影响磷化效果。5.4磷化除渣对于任何一种磷化液都会或多或少产生沉渣（轻铁系彩色磷化沉渣很少），应在工艺予设计时注明设有磷化除渣装置，特别是喷淋磷化时，除渣装置必不可少，典型的除渣装置有：斜板沉淀器、高位沉淀塔、离心除渣器、纸布袋滤渣等都可供选择。5.5槽体及加热管材料虽然对于槽体加热管材料的选择不是工艺设计的内容，假如在工艺设计时不予提醒，也许会导致设备设计人员的疏忽，而影响整个生产线的运营。对于硫酸、盐酸酸洗时，其槽体材料只能选用玻璃钢、花岗岩、塑料，加热管只能选用铅锑合金管、陶瓷管，而不能选用不锈钢材料。假如是采用磷酸酸洗，其槽体及加热管材料均可选用不锈钢材料，当然玻璃钢、塑料、花岗岩均可。6几种典型前解决工艺6.1汽车车身类此类工件均为冷轧板冲压焊接而成，规定工件不能有锈蚀，即使有很少量锈点也应在上件前打磨掉。采用阴极电泳底漆，对前解决规定较高。典型工艺为：（1）手工预擦；（2）预脱脂喷淋，50～70℃，1min（3）脱脂喷淋-浸泡-喷淋，50～70℃，0.5～2.0～0.5min（4）水清洗二道喷淋，常温，1min（5）表调喷淋，常温，1min（6）磷化喷淋-浸泡-喷淋，50～60℃，1.0～3.0～0.5min（7）水清洗喷淋，常温，1min（8）循环去离子水洗喷淋，常温，1min（9）新鲜去离子水洗喷淋，常温，1min6.2家用电器类一般也是由冷轧板冲压而成，很少量锈蚀预先打磨掉。重要工件是冰箱、洗衣机、空调器、家用小电器等。前解决后是粉末涂装，也有部分是静电或空气喷漆。典型工艺为：（1）预脱脂喷淋，50～70℃，1min；（2）脱脂喷淋，50～70℃，1.5min；（3）水清洗喷淋，常温，1min；（4）表调喷淋，常温，0.5min；（5）磷化喷淋，30～45℃，2.5min；（6）水清洗二道喷淋，常温，1min；（7）去离子水洗喷淋，常温，1min；（8）烘干10～140℃，10min。6.3汽车零部件、家用车、改装车类这类产品批量一般不是很大，因此工序间时间长，工件带有锈蚀、氧化皮、油污等。常用工艺为：（1）脱脂除锈“二合一”浸泡，15～40℃，10min；（2）水清洗浸泡，常温，1min；（3）中和浸泡，常温，1min；（4）表调浸泡，常温，1min；（5）磷化浸泡，15～40℃，10min；（6）水清洗二道浸泡，常温，1min；（7）烘干110～140℃，10min。6.4自行车、摩托车、拖拉机类因大部分工件有锈蚀、氧化皮、油污，产量一般都较大，规定解决速度快。一般工艺为：（1）除油除锈“二合一”浸泡，60～70℃，50～70℃，10