自動磷化處理裝置

A. 鋼材怎樣磷化處理

磷化是常用的前處理技術，原理上應屬於化學轉化膜處理。工程上應用主要是鋼鐵件表面磷化，但有色金屬如鋁、鋅件也可應用磷化。

工件（鋼鐵或鋁、鋅件）浸入磷化液（某些酸式磷酸鹽為主的溶液），在表面沉積形成不溶於水的結晶型磷酸鹽轉化膜的過程，稱之為磷化。

把金屬放入含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進行化學處理，使金屬表面生成一層難溶於水的磷酸鹽保護膜的方法，叫做金屬的磷酸鹽處理。磷化膜層為微孔結構，與基體結合牢固，具有良好的吸附性、潤滑性、耐蝕性、不粘附熔融金屬（Sn、Al、Zn）性及較高的電絕緣性等。

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磷化作用及用途：

塗裝前磷化的作用：增強塗裝膜層（如塗料塗層）與工件間結合力；提高塗裝後工件表面塗層的耐蝕性；提高裝飾性。

非塗裝磷化的作用：提高工件的耐磨性，令工件在機加工過程中具有潤滑性；經適當的後處理，可提高工件的耐磨性。

磷化用途：磷化膜主要用作塗料的底層、金屬冷加工時的潤滑層、金屬表面保護層以及用作電機硅鋼片的絕緣處理、壓鑄模具的防粘處理等。被廣泛應用於汽車、船舶、航空航天、機械製造及家電等工業生產中。

磷化的必要性：鋼鐵表面塗裝前處理工藝指脫脂（除油）、除銹、表調、磷化。然而由於工件表面的狀況不同，則生產工藝也有所不同，有的工藝中沒有脫脂或沒有除銹工序，有的工藝則沒有表面調整工序，但磷化工序是絕對不可缺少的。

在塗裝處理過程中，如果不清除油脂、氧化皮和銹層，不進行磷化處理，直接進行塗漆和靜電噴塗，就會使鋼鐵表面的塗層產生脫落，失去了塗裝的意義。

目前，國內外的金屬加工業、薄板加工業、石油行業及汽車、自行車、高低壓開關櫃、防盜門、鐵路等製造業普遍採用的是中、高溫磷化，存在著操作不方便、能源和材料消耗大、調整頻繁、成膜不均、成本高等問題。

為解決以上問題，常溫磷化已成為國際磷化行業的必然和研究課題。常溫磷化不僅可以有效地降低能源消耗，還可以解決操作不方便、材料消耗大、調整頻繁、成膜不均、成本高等問題。

B. 鐵表面的磷化處理

磷化概述： 磷化是常用的前處理技術，原理上應屬於化學轉化膜處理。工程上應用主要是鋼鐵件表面磷化，但有色金屬如鋁、鋅件也可應用磷化。 磷化原理： 工件（鋼鐵或鋁、鋅件）浸入磷化液（某些酸式磷酸鹽為主的溶液），在表面沉積形成不溶於水的結晶型磷酸鹽轉化膜的過程，稱之為磷化。 把金屬放入含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進行化學處理，使金屬表面生成一層難溶於水的磷酸鹽保護膜的方法，叫做金屬的磷酸鹽處理。磷化膜層為微孔結構，與基體結合牢固，具有良好的吸附性、潤滑性、耐蝕性、不粘附熔融金屬（Sn、Al、Zn）性及較高的電絕緣性等。 磷化分類： 按處理溫度分：高溫型（75-100℃，能耗大，磷化物沉積多，形成的磷化膜厚度達10-30g/㎡）、中溫型（50-75℃，處理時間5-15min，磷化膜厚度達1 -8g/㎡）、低溫型（30-50℃）和常溫型（10-30℃，節省能源，使用方便，除加氧化劑外還加促進劑，能耗小，但溶液配製較復雜，膜厚度達0.2-7g/㎡）。 按磷化液成分分：鋅系磷化、鋅鈣系磷化、鋅錳系磷化、鐵系磷化、錳系磷化和復合磷化等。 按磷化處理方法分：化學磷化、電化學磷化。 按磷化膜質量分：重量級（膜重7.5g/㎡以上）、次重量級（膜重4.6-7.5g/㎡）、輕量級（膜重1.1-4.5g/㎡）和次輕量級（膜重0.2-1g/㎡）。 按施工方法分：浸漬磷化、噴淋磷化和刷塗磷化。 磷化作用及用途： 塗裝前磷化的作用：增強塗裝膜層（如塗料塗層）與工件間結合力；提高塗裝後工件表面塗層的耐蝕性；提高裝飾性。 非塗裝磷化的作用：提高工件的耐磨性，令工件在機加工過程中具有潤滑性；經適當的後處理，可提高工件的耐磨性。 磷化用途：磷化膜主要用作塗料的底層、金屬冷加工時的潤滑層、金屬表面保護層以及用作電機硅鋼片的絕緣處理、壓鑄模具的防粘處理等。被廣泛應用於汽車、船舶、航空航天、機械製造及家電等工業生產中。 磷化的必要性：鋼鐵表面塗裝前處理工藝指脫脂（除油）、除銹、表調、磷化。然而由於工件表面的狀況不同，則生產工藝也有所不同，有的工藝中沒有脫脂或沒有除銹工序，有的工藝則沒有表面調整工序，但磷化工序是絕對不可缺少的。 在塗裝處理過程中，如果不清除油脂、氧化皮和銹層，不進行磷化處理，直接進行塗漆和靜電噴塗， 就會使鋼鐵表面的塗層產生脫落，失去了塗裝的意義。 目前，國內外的金屬加工業、薄板加工業、石油行業及汽車、自行車、高低壓開關櫃、防盜門、鐵路等製造業普遍採用的是中、高溫磷化，存在著操作不方便、能源和材料消耗大、調整頻繁、成膜不均、成本高等問題。為解決以上問題，常溫磷化已成為國際磷化行業的必然和研究課題。常溫磷化不僅可以有效地降低能源消耗，還可以解決操作不方便、材料消耗大、調整頻繁、成膜不均、成本高等問題。 基於上述原因我公司研究生產的常溫鋅錳系磷化液、常溫鐵系磷化液(粉)等產品有效地滿足了常溫磷化的工藝要求。該類磷化產品在使用過程中性能穩定、操作方便、調整簡單、常溫應用、節省能源、用量少、處理面積大、成本低，形成的磷化膜緻密、均勻，附著力好，耐蝕力強。

C. 鋼鐵的磷化處理

鋼鐵的磷化處理

一、概 述

鋼鐵零件在含有錳、鐵鋅、鈣的磷酸鹽溶液中，進行化學處理，使其表面生成一層難溶於水的磷酸鹽保護膜的方法，叫做磷化處理（或稱磷酸鹽處理）。

二、磷化膜的外觀及組成

1、 外觀：由於基體材料及磷化工藝的不同可由深灰到黑灰色，特殊工藝可實現

純黑色、紅色及彩色。

2、組成：磷酸鹽[Me3(PO4)2]或磷酸氫鹽(MeHPO4)晶體組成。

三、特 點

1、 大氣條件下穩定，與鋼鐵氧化處理相比，其耐腐蝕性較高，約高2-10倍，

再進行重鉻酸鹽填充，浸油或塗漆處理，能進一步提高其耐腐蝕性。

2、具有微孔隙結構，對油類、漆類有良好的吸附能力。

3、對熔融金屬無附著力。

4、磷化膜有教高的電絕緣性能。

5、厚度一般為10-20μm，因為磷化膜在形成過程中相應地伴隨著鐵進行溶解，

所以尺寸改變較小。

四、用 途

1、防腐。

2、 塗裝底層，潤滑性，再冷變形加工工藝中，能氧化摩擦，減少加工裂紋和表

面拉傷。

3、要用來防止粘附低熔點的熔融金屬。

4、變壓器、電機的轉子、定子及其他電磁裝置的硅鋼片均用磷化處理，而原金

屬的機械性能、強度、磁性等基本不變。

五、小 結

所需用的設備簡單，操作方便，成本低，生產效率高，保護膜又有不少優點，因此在汽車、船舶、機器製造及航空工業都得到廣泛的應用。

六、磷 化 種 類

用於生產的磷化處理方法有：高溫、中溫、低溫的磷化處理，四合一磷化處理及黑色磷化處理等。

1、 高溫磷化處理：在90-98℃的溫度下進行，溶液的游離酸度於總酸度的比值

為1∶6-9，處理時間為15-20分鍾。

特點：耐腐蝕性、結合力、硬度和耐熱性都比較高，速度快，磷化膜粗細均

勻。溶液加熱時間長，揮發量大，成分變化快，磷化膜易夾雜沉澱，沉澱物

難清理。

2、 中溫磷化處理：在60-70℃的溫度下進行。溶液游離酸度與總酸度比值為1∶（10-15），處理時間為7-15分鍾。

特點：溶液穩定，磷化速度快，生產效率高，容易成分復雜，難配製。

3、 常溫磷化處理：在室溫下進行，溶液的游離酸度與總酸度的比值為1∶（20-30），處理時間為10-15分鍾。

特點：不需加熱，消耗少、成本低、穩定、耐腐蝕性差、結合力低、耐熱性

低。

七、各 種 因 素 的 影 響

1、 總酸度和游離酸度的影響：

1） 總酸度：提高總酸能加速磷化反應，使膜層薄而細致。過高，常常使膜層過

薄。過低，磷化速度緩慢，膜層厚而粗糙。

2） 游離酸度：過高會使磷化反應時間延長，磷化膜晶粒粗大多孔，耐腐蝕性降

低，亞鐵離子含量容易上升，溶液里的沉澱容易增多。過低，磷化膜薄甚至

沒有磷化膜。

3） 酸度調整：

當游離度過底時，可加入磷酸錳鐵鹽和磷酸二氫鋅，約5-6g/升，升高1「點」，

同時總酸升高5「點」左右，過高用ZnO、ZnCO3、MnCO3或Zn(OH)2中和，0.5-1g/

升，降低1「點」，加入後如果游離酸沒有顯著下降，表明溶液中磷酸鋅鹽

含量較高，這時應加水沖淡調整溶液。

當總酸過低時，可加入硝酸鋅，20-22g/升或硝酸錳大約在40-45g/升，可

升高10個「點」，高時可用水稀釋來降低。

2、 Zn+2離子：加快磷化速度，使磷化膜緻密，結晶閃碩有光。低時，磷化膜

疏鬆發暗。過高（特別是在Fe+2和P2O3較高時），晶粒粗大，排列紊亂，脆

弱且其中白灰較多。

3、 Mn+2離子：可以提高磷化膜的硬度，附著力和耐腐蝕性，顏色加深，結晶

均勻，過高，膜不易生成。

4、 Fe+2離子：在高溫磷化中Fe+2很不穩定，易被氧化為Fe+3離子轉變為磷

酸鐵沉澱，從而導致磷化液渾濁，游離酸升高。在常溫磷化溶液中，保持一

定數量的Fe+2，能大大提高磷化層的後度，機械強度和防護能力，工作范

圍也比較寬。但Fe+2易被氧化成Fe+3離子而沉澱出來，轉變為磷酸高鐵，

溶液呈乳白色時，結晶幾乎不能生成，質量十分低劣。當磷化液中含有少量

（0.01-0.03g/L）一氧化氫時，Fe+2即相對穩定，這時，溶液中因有少量

Fe(NO)+2絡離子，而呈棕綠色。穩定Fe(NO)+2的條件：

1）溶液溫度不超過70℃

較高的硝酸根含量和錳含量。亞鐵離子過高時，中溫磷化膜晶粒粗大，表面

有白色浮灰，防護能力降低，耐熱性也有所降低。中溫磷化Fe+2(1-3.5g/L)，

常溫0.5-2g/L。

2）過多的亞鐵離子可以用雙氧水除去，每降低1g，約需30%H2O21ml和ZnO0.5g。

5、 P2O5: 能加速磷化速度，使膜疏密，晶粒閃爍發光。低時，膜緻密性和耐腐

蝕性均差，甚至會磷化不上。過高時，膜結晶排列絮亂，附著力降低表麵灰

白較多。

6、 NO3根離子：硝酸根可以加快磷化速度，提高磷化膜的緻密性，並且可降低

磷化槽溫度的條件下進行處理。在適當條件下，硝酸根與鋼鐵作用生成少量

的NO,促使亞鐵離子穩定。含量高時，高溫磷化膜變薄使中溫磷化溶液中亞

鐵離子聚積過多，使常溫磷化膜易出現黃色銹跡。

7、 F離子：是一種有效活化劑，加速磷化速度，使晶粒緻密，耐腐蝕性增強。

過多中溫磷化零件表面易出現白色浮灰，常溫壽命將會縮短。

8、 NO2根離子：常穩溶液中大大加快磷化速度，減少膜孔隙使結晶細致，提高

膜的耐腐蝕性。含量過多時，膜表面容易出現白點。

9、 溫度的影響：溫度高加快磷化速度，提高附著力，硬度、耐腐蝕性，但在高

溫下，Fe易被氧化Fe沉澱出來，溶液不夠穩定。

10、零件的材料和表面狀態的影響

高、中碳鋼和低合金鋼較容易磷化，磷化膜黑而厚實，但是具有磷化膜結

晶粒多粗的傾向，低碳鋼零件膜顏色較淺，結晶緻密，如果在磷化前進行

適當的浸蝕，可顯著提高磷化膜的質量。冷加工零件表面有硬化層，在磷

化前應進行強度浸蝕，活化零件表面，否則磷化膜薄而不均勻，耐蝕性較

低。

磷化零件在浸蝕後，進行一次皂化處理或鈦鹽處理，可提高磷化膜的緻密

性和耐蝕性。

皂化處理的工藝規范：

肥皂：10-30g/L

Na2CO3:15-30g/L

溫度：50-60℃

時間：2-5分鍾

11、SO4 根離子：使磷化過程延長，膜多孔易銹≤0.5g/升，過高SO4用硝酸鋇

沉澱，，1gSO4須用2.72gBaNO3，鋇鹽不宜過量，否則，磷化結晶粗大，反

映時

12、間延長，而且零件表面白灰較多。

13、CL-1：危害性與SO4相似，≤0.5g/L，過多用硝酸銀沉澱，然後用鐵屑或鐵

板置換殘條的銀離子。

14、Cu+2:浸蝕或磷化溶液中含有銅離子時，膜表面發紅，抗蝕能力降低，Cu+2

用鐵屑置換除去。

八、常見故障原因分析

1、磷化膜結晶粗糙多孔：

原因：1）游離酸過高。

2）硝酸根不足。

3）零件表面有殘酸，加強中和及清洗。

4）Fe+2過高，用雙氧水調整。

5）零件表面過腐蝕，控制酸洗濃度和時間。

2、膜層過薄，無明顯結晶：

原因：1）總酸度過高，加水稀釋或加磷酸鹽調整酸的比值。

2）零件表面有硬化層，用強酸腐蝕或噴砂處理。

3）亞鐵含量過低，補充磷酸二氫鐵。

4）溫度低。

3、磷化膜耐腐蝕性差和生銹

原因：1）磷化晶粒過粗或過細，調整游離酸和總酸度比值。

2）游離酸含量過高。

3）金屬過腐蝕。

4）溶液中磷酸鹽含量不足。

5）零件表面有殘酸。

6）金屬表面銹沒有出盡。

D. 磷化廢水處理時應該注意的幾點問題

1、注意表面活性劑和重金屬離子等的干擾和處理；
2、採用自動投葯機來隨時監控投放葯劑和控制PH值
3、調節好所選用化學葯劑所對應的pH值有利於提高處理率

E. 鋼材上如何磷化

鋼鐵的磷化處理

一、概 述

鋼鐵零件在含有錳、鐵鋅、鈣的磷酸鹽溶液中，進行化學處理，使其表面生成一層難溶於水的磷酸鹽保護膜的方法，叫做磷化處理（或稱磷酸鹽處理）。

二、磷化膜的外觀及組成

1、 外觀：由於基體材料及磷化工藝的不同可由深灰到黑灰色，特殊工藝可實現

純黑色、紅色及彩色。

2、組成：磷酸鹽[Me3(PO4)2]或磷酸氫鹽(MeHPO4)晶體組成。

三、特 點

1、 大氣條件下穩定，與鋼鐵氧化處理相比，其耐腐蝕性較高，約高2-10倍，

再進行重鉻酸鹽填充，浸油或塗漆處理，能進一步提高其耐腐蝕性。

2、具有微孔隙結構，對油類、漆類有良好的吸附能力。

3、對熔融金屬無附著力。

4、磷化膜有教高的電絕緣性能。

5、厚度一般為10-20μm，因為磷化膜在形成過程中相應地伴隨著鐵進行溶解，

所以尺寸改變較小。

四、用 途

1、防腐。

2、 塗裝底層，潤滑性，再冷變形加工工藝中，能氧化摩擦，減少加工裂紋和表

面拉傷。

3、要用來防止粘附低熔點的熔融金屬。

4、變壓器、電機的轉子、定子及其他電磁裝置的硅鋼片均用磷化處理，而原金

屬的機械性能、強度、磁性等基本不變。

五、小 結

所需用的設備簡單，操作方便，成本低，生產效率高，保護膜又有不少優點，因此在汽車、船舶、機器製造及航空工業都得到廣泛的應用。

六、磷 化 種 類

用於生產的磷化處理方法有：高溫、中溫、低溫的磷化處理，四合一磷化處理及黑色磷化處理等。

1、 高溫磷化處理：在90-98℃的溫度下進行，溶液的游離酸度於總酸度的比值

為1∶6-9，處理時間為15-20分鍾。

特點：耐腐蝕性、結合力、硬度和耐熱性都比較高，速度快，磷化膜粗細均

勻。溶液加熱時間長，揮發量大，成分變化快，磷化膜易夾雜沉澱，沉澱物

難清理。

2、 中溫磷化處理：在60-70℃的溫度下進行。溶液游離酸度與總酸度比值為1∶（10-15），處理時間為7-15分鍾。

特點：溶液穩定，磷化速度快，生產效率高，容易成分復雜，難配製。

3、 常溫磷化處理：在室溫下進行，溶液的游離酸度與總酸度的比值為1∶（20-30），處理時間為10-15分鍾。

特點：不需加熱，消耗少、成本低、穩定、耐腐蝕性差、結合力低、耐熱性

低。

七、各 種 因 素 的 影 響

1、 總酸度和游離酸度的影響：

1） 總酸度：提高總酸能加速磷化反應，使膜層薄而細致。過高，常常使膜層過

薄。過低，磷化速度緩慢，膜層厚而粗糙。

2） 游離酸度：過高會使磷化反應時間延長，磷化膜晶粒粗大多孔，耐腐蝕性降

低，亞鐵離子含量容易上升，溶液里的沉澱容易增多。過低，磷化膜薄甚至

沒有磷化膜。

3） 酸度調整：

當游離度過底時，可加入磷酸錳鐵鹽和磷酸二氫鋅，約5-6g/升，升高1「點」，

同時總酸升高5「點」左右，過高用ZnO、ZnCO3、MnCO3或Zn(OH)2中和，0.5-1g/

升，降低1「點」，加入後如果游離酸沒有顯著下降，表明溶液中磷酸鋅鹽

含量較高，這時應加水沖淡調整溶液。

當總酸過低時，可加入硝酸鋅，20-22g/升或硝酸錳大約在40-45g/升，可

升高10個「點」，高時可用水稀釋來降低。

2、 Zn+2離子：加快磷化速度，使磷化膜緻密，結晶閃碩有光。低時，磷化膜

疏鬆發暗。過高（特別是在Fe+2和P2O3較高時），晶粒粗大，排列紊亂，脆

弱且其中白灰較多。

3、 Mn+2離子：可以提高磷化膜的硬度，附著力和耐腐蝕性，顏色加深，結晶

均勻，過高，膜不易生成。

4、 Fe+2離子：在高溫磷化中Fe+2很不穩定，易被氧化為Fe+3離子轉變為磷

酸鐵沉澱，從而導致磷化液渾濁，游離酸升高。在常溫磷化溶液中，保持一

定數量的Fe+2，能大大提高磷化層的後度，機械強度和防護能力，工作范

圍也比較寬。但Fe+2易被氧化成Fe+3離子而沉澱出來，轉變為磷酸高鐵，

溶液呈乳白色時，結晶幾乎不能生成，質量十分低劣。當磷化液中含有少量

（0.01-0.03g/L）一氧化氫時，Fe+2即相對穩定，這時，溶液中因有少量

Fe(NO)+2絡離子，而呈棕綠色。穩定Fe(NO)+2的條件：

1）溶液溫度不超過70℃

較高的硝酸根含量和錳含量。亞鐵離子過高時，中溫磷化膜晶粒粗大，表面

有白色浮灰，防護能力降低，耐熱性也有所降低。中溫磷化Fe+2(1-3.5g/L)，

常溫0.5-2g/L。

2）過多的亞鐵離子可以用雙氧水除去，每降低1g，約需30%H2O21ml和ZnO0.5g。

5、 P2O5: 能加速磷化速度，使膜疏密，晶粒閃爍發光。低時，膜緻密性和耐腐

蝕性均差，甚至會磷化不上。過高時，膜結晶排列絮亂，附著力降低表麵灰

白較多。

6、 NO3根離子：硝酸根可以加快磷化速度，提高磷化膜的緻密性，並且可降低

磷化槽溫度的條件下進行處理。在適當條件下，硝酸根與鋼鐵作用生成少量

的NO,促使亞鐵離子穩定。含量高時，高溫磷化膜變薄使中溫磷化溶液中亞

鐵離子聚積過多，使常溫磷化膜易出現黃色銹跡。

7、 F離子：是一種有效活化劑，加速磷化速度，使晶粒緻密，耐腐蝕性增強。

過多中溫磷化零件表面易出現白色浮灰，常溫壽命將會縮短。

8、 NO2根離子：常穩溶液中大大加快磷化速度，減少膜孔隙使結晶細致，提高

膜的耐腐蝕性。含量過多時，膜表面容易出現白點。

9、 溫度的影響：溫度高加快磷化速度，提高附著力，硬度、耐腐蝕性，但在高

溫下，Fe易被氧化Fe沉澱出來，溶液不夠穩定。

10、零件的材料和表面狀態的影響

高、中碳鋼和低合金鋼較容易磷化，磷化膜黑而厚實，但是具有磷化膜結

晶粒多粗的傾向，低碳鋼零件膜顏色較淺，結晶緻密，如果在磷化前進行

適當的浸蝕，可顯著提高磷化膜的質量。冷加工零件表面有硬化層，在磷

化前應進行強度浸蝕，活化零件表面，否則磷化膜薄而不均勻，耐蝕性較

低。

磷化零件在浸蝕後，進行一次皂化處理或鈦鹽處理，可提高磷化膜的緻密

性和耐蝕性。

皂化處理的工藝規范：

肥皂：10-30g/L

Na2CO3:15-30g/L

溫度：50-60℃

時間：2-5分鍾

11、SO4 根離子：使磷化過程延長，膜多孔易銹≤0.5g/升，過高SO4用硝酸鋇

沉澱，，1gSO4須用2.72gBaNO3，鋇鹽不宜過量，否則，磷化結晶粗大，反

映時

12、間延長，而且零件表面白灰較多。

13、CL-1：危害性與SO4相似，≤0.5g/L，過多用硝酸銀沉澱，然後用鐵屑或鐵

板置換殘條的銀離子。

14、Cu+2:浸蝕或磷化溶液中含有銅離子時，膜表面發紅，抗蝕能力降低，Cu+2

用鐵屑置換除去。

八、常見故障原因分析

1、磷化膜結晶粗糙多孔：

原因：1）游離酸過高。

2）硝酸根不足。

3）零件表面有殘酸，加強中和及清洗。

4）Fe+2過高，用雙氧水調整。

5）零件表面過腐蝕，控制酸洗濃度和時間。

2、膜層過薄，無明顯結晶：

原因：1）總酸度過高，加水稀釋或加磷酸鹽調整酸的比值。

2）零件表面有硬化層，用強酸腐蝕或噴砂處理。

3）亞鐵含量過低，補充磷酸二氫鐵。

4）溫度低。

3、磷化膜耐腐蝕性差和生銹

原因：1）磷化晶粒過粗或過細，調整游離酸和總酸度比值。

2）游離酸含量過高。

3）金屬過腐蝕。

4）溶液中磷酸鹽含量不足。

5）零件表面有殘酸。

6）金屬表面銹沒有出盡。

F. 塗裝前處理設備的組成

塗裝前處理 塗裝前處理包括脫脂（除油）、除銹、磷化三個部分。磷化是中心環節，除油和除銹是磷化之前的准備工序，因此，在生產實踐中，既要把磷化工作作為重點，又要從磷化質量的要求出發，抓好除油和除銹工作，尤其要注意他們之間的相互影響。 1、脫脂除銹 優質的磷化膜只有在徹底去除了油物、銹、氧化皮等異物的工件表面上形成。因為殘留在工件表面的油污、銹蝕、氧化皮等會嚴重阻礙磷化膜的生長。此外，還會影響塗層的附著力，乾燥性能、裝飾性能和耐蝕性能，徹底去除這些異物是磷化的必要條件。 除油和除銹是磷化之前的兩個基本工序，相對而言，油比銹的危害性大，而且有油的工件直接影響除銹速度，所以，除銹應在除油的基礎上進行，但對於油少銹多的工件也可以將除油與除銹兩個基本工序合二為一，在一個槽中同時完成除油除銹工序，可縮短生產線，降低設備和廠房投資費用，但處理質量不如分槽好，對要求不高的場合可採用。採用此工序後，除油劑也應選擇酸性葯劑和除銹劑配套使用。除銹仍採用鹽酸，鹽酸除銹速度快，除銹干凈徹底，對氧化皮也有很好的去除功能，且又是常溫使用，弊病是鹽酸除銹酸霧較大，有害健康，環境污染嚴重。 隨著工業的發展，環境保護和勞動條件的改善已成為人們共同關心的問題。因此，在選擇葯劑時應考慮環境保護的需要。所以選擇除油劑時要求配製簡單，去污能力強，不含常溫下難清洗的氫氧化鈉，硅酸鹽，OP乳化劑等成分，常溫下易水洗，不含毒性物質，不產生有害氣體，勞動條件好；選擇除銹劑時要求內含促進劑，緩蝕劑和抑制劑，能提高除銹速度，防止工件產生過腐蝕和氫脆，能較好的抑制酸霧。尤其值得重視的是酸霧抑制，酸洗除銹過程中產生的酸霧，不僅腐蝕設備和廠房，污染環境，而且可引起人們牙齒腐蝕，牙結膜發紅，流淚，疼痛，咽喉乾燥，咳嗽等症狀，所以，有效抑制酸霧，不但是環保的需要，還是本單位自身的需要。 考慮上述要求，經篩選，除油和除銹劑我們採用了祥和磷化公司的XH-16C除油除銹添加劑與驗算配製而成，常溫下使用，處理時間10-30min，它能提高除銹速度，防止工件產生過腐蝕和氫脆，能較好的抑制酸霧。 配方：XH-16C 4%+HCL（35%）60%+H2O 2、水洗 除油除銹後的水洗，雖然屬於塗裝前的輔助工序，但同樣需引起足夠的重視。除油除銹後工件表面易附著某些非離子表面活性劑，及CL-等。這些物質若清洗不徹底，就可能引起磷化膜變薄，產生線狀缺陷，甚至磷化不上。因此，要提高除油除銹後的水洗質量。須經多次漂洗，採用兩道水洗，時間1-2min，並經常更換清水，保證清水PH值在5-7值之間。 3、磷化 所謂磷化，是指把金屬工件經過含有磷酸二氫鹽的酸性溶液處理，發生化學反應而在其表面生成一層穩定的不溶性磷酸鹽膜層的方法，所生成的膜稱為磷化膜。磷化膜的主要目的是增加塗膜附著力，提高塗層耐蝕性。磷化的方法有多種，按磷化時的溫度來分，可分為高溫磷化（90-98℃），中溫磷化（60-75℃），低溫磷化（35-55℃）和常溫磷化。 為提供良好的塗裝基底，要求磷化膜厚度適宜，結晶緻密細小。 中、高溫磷化工藝，雖然磷化速度快，磷化膜耐蝕性好，但磷化膜結晶粗大，掛灰重，液面揮發快，槽液不穩定，沉渣多，而低、常溫磷化工藝所形成的磷化膜結晶細致，厚度適宜，膜間很少夾雜沉渣物，吸漆量少，塗層光澤度好，可大大改善塗層的附著力、柔韌性、抗沖擊性等，更能滿足塗層對磷化膜的要求。值得注意的是，過去一直認為磷化膜厚，塗裝後塗層的耐蝕性高，磷化膜本身在整個塗裝體系中並不單獨承擔多大的耐蝕作用，它主要起到使漆膜具有強粘附性，而整個塗層系統的耐蝕力則主要取決於漆膜的耐蝕力以及漆膜與磷化膜的優良配合所形成的強粘附力。 磷化液一般由主鹽、促進劑和中和劑所組成。過去使用的磷化液，大多採用亞硝酸鈉（NaNO2）作促進劑，效果十分年、明顯，但在NaNO2在磷化液中有很大危害：一是影響磷化液的穩定性，NaNO2在酸性條件下極不穩定，在極短的時間內就分解了。因此，不得不經常添加。NaNO2的這種特性，往往引起磷化液的主鹽不穩定，磷化液沉澱較多，磷化膜掛灰嚴重，槽液控制困難，磷化質量不穩定；二是NaNO2是世界公認的致癌物質，長期接觸危害人體健康，環境污染嚴重。解決的方法：一是減少NaNO2的用量；二是尋找替代物。 配方：XH-1B 4%+H2O 4、鈍化 磷化膜的鈍化技術，在北美和歐洲國家被廣泛應用，採用鈍化技術是基於磷化膜自身特點決定的，磷化膜較薄，一般在1-4g/m2，最大不超過10g/m2，其自由孔隙面積大，膜本身的耐蝕力有限。有的甚至在乾燥過程中就迅速生黃銹，磷化後進行一次鈍化封閉處理，可以是磷化膜孔隙中暴露的金屬進一步氧化，或生成鈍化層，對磷化膜可以起到填充、氧化作用，使磷化膜穩定於大氣之中。 5、磷化膜的乾燥 對磷化膜進行乾燥處理，可起到兩個方面的作用，一方面是為下道工序塗漆作準備，以除去磷化膜表面的水分，另一方面是進一步提高塗裝後膜的耐蝕性。 建立塗裝前處理生產線，先要完成工藝設計，然後才能進行非標設備的設計、製造和安裝。因此工藝設計是建立生產線的基礎，正確、合理的路線對生產操作及產品質量將會產生良好的影響。 工藝設計的內容主要包括：處理方法，處理時間，工藝流程等。 1 處理方式 工件處理方式，是指工件以何種方式與槽液接觸達到化學預處理之目的，包括全浸泡式、全噴淋式、噴淋浸泡組合式、刷塗式等。它主要取決於工件的幾何尺寸及形狀、場地面積、投資規模、生產量等因素的影響。例如幾何尺寸復雜的工件，不適合於噴淋方式；油箱、油桶類工件在液體中不易沉入，因而不適合於浸泡方式。 1.1 全浸泡方式 將工件完全浸泡在槽液中，待處理一段時間後取出，完成除油或除銹磷化等目標的一種常見處理方式，工件的幾何形狀繁簡各異，只要液體能夠到達的地方，都能實現處理目標，這是浸泡方式的獨特優點，是噴淋、刷塗所不能比擬的。其不足之處，是沒有機械沖刷的輔助使用，因此處理速度相對較慢，處理時間較長，特別是象連續懸掛輸送工件時，除工件在槽內運行時間外，還有工件上下坡時間，因而使設備增長，場地面積和投資增大。僅對磷化而言，目前國外比較趨向於採用全浸泡方式，據稱全浸泡磷化易形成含鐵量較高的顆粒狀結晶磷化膜，與陰極電泳具有好的配套性。 1.2 全噴淋方式用泵將液體加壓，並以0.1～0.2Mpa的壓力使液體形成霧狀，噴射在工件上達到處理效果。由於噴淋時有機械沖刷和液體更新使用，因此處理速度加快、時間縮短。生產線長度縮短，相應節首了場地、設備、不足之處是，幾何形狀較復雜的工件，像內腔、拐角處等液體不易到達，處理效果不好，因此只適合於處理幾何形狀簡單的工件。噴淋方式也不太適合於酸洗除銹，它會帶來設備腐蝕、工序間生銹等一系列問題，因此在選擇噴淋酸洗時必須十分慎重。據報道，全噴淋磷化易形成結晶枝狀粗大、含鐵量較低的磷化膜，國外不提倡作為陰極電泳漆前打底的前處理。全噴淋方式主要應用於家用電器、零部件類的粉末塗裝、靜電塗漆、陽極電泳等。 1.3 噴淋-浸泡結合式 噴淋-浸泡結合式，一般是在某道工序時，工件先是噴淋，然後入槽浸泡，出槽後再噴淋，所有的噴淋、浸泡均是同一槽液。這種結合方式即保留了噴淋的高效率，提高處理速度，又具有浸泡過程，使工件所有部位均可得到有效處理。因此噴淋-浸泡結合式前處理即能在較短時間內完成處理工序，設備佔用場地也相對較少，同時又可獲得滿意的處理效果。目前在國內外，對於前處理要求較高的汽車行業，一般都趨向於採取噴淋-浸泡結合方式。 1.4 刷塗方式 直接將處理液通過手工刷塗到工件表面，來達到化學處理的目的，這種方式一般不易獲得很好的處理效果，在工廠應用較少。對於某些大型、形狀較簡單的工件，可以考慮用這種方式。 天津瑞森特紫外線設備有限公司——總經理：楊寶森 代表公司全體同仁，向新老客戶致意！ 2 處理溫度 從節省能源、改善勞動環境、降低生產成本、化學反應速度、處理時間和生產速度要求出發，在生產應用中普遍採用的是低溫或中溫前處理工藝。 工件除有液態油污外，還有少量固態油脂，在低溫下，固態油脂很難去除，因此脫脂溫度不管是浸泡還是噴淋均應選擇中溫范圍。如果只有液態油脂，選用低溫脫脂完全可以達到要求。 對一般銹蝕及氧化皮工件，應選擇中溫酸洗，方可保證在10min內徹底除掉銹蝕物及氧化皮。除非有足夠的理由，一般不選擇低溫或不加溫酸洗除銹，低溫酸洗僅限於如：工件銹蝕很少、無氧化皮；除銹時間不受限制；允許採用鹽酸酸洗等情況。 表面調整工序，通常不需加溫，一般就是常溫處理。 低溫或中溫磷化，磷化速度都沒有明顯的差別，都可在較短的時間內快速形成磷化膜。磷化後的工件，如果要求有較長的工序間存放時間，變應該選擇中溫磷化，才會有較好的防銹效果。 整個前處理過程，都可採用常溫不加溫洗方式，如果最後一道水洗是熱水燙干，其水溫應在80℃以上。 3 處理時間 處理方式、處理溫度一旦選定，處理時間應根據工件的油污、銹蝕程度來定。一般可參考前處理葯劑使用說明書的處理時間要求。 天津瑞森特紫外線設備有限公司——總經理：楊寶森 代表公司全體同仁，向新老客戶致意！ 4 工藝流程 根據工件油污、銹蝕程度以及底漆要求，分為不同的工藝流程。 4.1 完全無銹工件預脫脂--脫脂--水清洗--表調--磷化--水清洗--烘乾（電泳底漆時可不幹燥，直接進入電泳槽）。這是標準的四工位流程，應用面廣，適合於各類冷軋板及機加工的無銹工件前處理，還可將表調劑加到脫脂槽內，減少一道表調工序。 4.2 一般油污、銹蝕、氧化皮混合工件 脫脂除銹「二合一」--水清洗--中和--表調--磷化--水清洗--烘乾（或直接電泳）。這套工藝是國內應用最為廣泛的流程，適合各類工件（重油污除外）的前處理；如果採用中溫磷化，還可省掉表調工序，簡單的板型工件，也可省掉中和工序，成為標准帶銹件的四工位工藝。 4.3 重油污、銹蝕、氧化皮類工件 預脫脂--水清洗--脫脂除銹「二合一」--水清洗--中和--表調--磷化--水清洗--烘乾（或直接進入電泳槽）。對於重油污的工件，首先應進行預脫脂，除去大部分的油脂，以保證在下一步脫脂除銹「二合一」處理後，得到完全潔凈的金屬表面。 天津瑞森特紫外線設備有限公司——總經理：楊寶森 代表公司全體同仁，向新老客戶致意！ 5 幾點注意事項 在工藝設計中有些小地方應該十分注意，即使有些是與設備設計有關的，如果考慮不周，將會對生產線的運行及工人操作產生很多不利的影響，如工序間隔時間，溢流水洗，磷化除渣，工件的工藝孔，槽體及加熱管材料等。 5.1 工序間隔時間 各個工序間的間隔時間如果太長，會造成工件在運行過程中二次生銹，特別是有酸洗工藝時，酸洗後工件極易在空氣中氧化生銹泛綠，最好設有工序間水膜保護，可減少生銹。生銹泛黃泛綠的工件，嚴重影響磷化效果，造成工件掛灰、泛黃，不能形成完整的磷化膜，所以應盡量縮短工序間的間隔時間。工序間的間隔時間若太短，工件存水處的水，不能完全有效的瀝干，產生串槽現象，特別在噴淋方式時，會產生相互噴射飛濺串槽，使槽液成分不易控制，甚至槽液遭到破壞。因此在考慮工序間隔時，應根據工件幾何尺寸、形狀選擇一個恰當的工序間隔時間。 5.2 溢流水清洗 提倡溢流水洗，以保證工件充分清洗干凈，減少串槽現象。溢流時應該從底部進水，對角線上部開溢流孔溢流。 5.3 工件工藝孔 對於某些管形件或易形成死角存水的工件，必須選擇適當的位置鑽好工藝孔，保證水能在較短的時間內充分流盡。否則會造成串槽或者要在空中長時間瀝干，產生二次生銹，影響磷化效果。 5.4 磷化除渣 對於任何一種磷化液都會或多或少產生沉渣（輕鐵系彩色磷化沉渣很少），應在工藝予設計時註明設有磷化除渣裝置，特別是噴淋磷化時，除渣裝置必不可少，典型的除渣裝置有：斜板沉澱器、高位沉澱塔、離心除渣器、紙布袋濾渣等都可供選擇。 5.5 槽體及加熱管材料 雖然對於槽體加熱管材料的選擇不是工藝設計的內容，如果在工藝設計時不予提醒，可能會造成設備設計人員的疏忽，而影響整個生產線的運行。對於硫酸、鹽酸酸洗時，其槽體材料只能選用玻璃鋼、花崗岩、塑料，加熱管只能選用鉛銻合金管、陶瓷管，而不能選用不銹鋼材料。如果是採用磷酸酸洗，其槽體及加熱管材料均可選用不銹鋼材料，當然玻璃鋼、塑料、花崗岩均可。 前處理具體分類： 前處理即塗裝前對工件表面之氧化皮、鐵銹、油脂、塵土等污垢物進行徹底清洗的工序，使塗裝粉體與金屬表面結合牢固、附著力強、從而使產品獲得高品質，延長產品的使用壽命。 前處理的一般流程為: 脫脂----水洗----表調----皮膜----水洗（根據工件特性靈活調整）。 前處理分為：噴霧式、浸液式、潛泳式三種形式，視工件及具體生產要求選擇處理方式。 1．噴霧式 噴霧式處理方式是利用噴淋原理，使葯液連續不斷的作用於工件表面，工作連續性強，效率高，適合大批量的作業要求，處理效果好，適合於較大管件，長件及結構較為簡單的物品，且一般採用架高結構，節省地面空間。 2．潛泳式 潛泳式處理方法是通過吊空鏈傳送，讓工件以浸入泳池，在葯液池中進行處理的方法，適合各種復雜形狀的物件處理，效果好且節省葯水用量 3．浸液式 浸液式處理法是利用天車將工件吊浸於葯液池中，通過物理及化學方式，完成對工件表面的處理。適合於表面復雜，生銹嚴重的工件脫脂、皮膜槽設置氣管，對處理液進行攪拌視工件的具體情況，可在葯液槽內設加熱裝置，提高處理效率設置簡單，成本低塗裝系列本公司可根據現場實地為客戶設計生產，製造安裝與售後一條龍服務。整廠塗裝設備，整廠輸出，粉體自動、手動噴粉房、液體Disk噴房、噴漆台、水濂櫃、金屬自動前處理，密封爐、隧道爐、烘乾爐、水切爐、懸吊輸送機等UV機系列隧道爐設備採用國外先進技術設計製造，結構先進、拆裝簡便、外形美觀。選用國內新型保溫材料、隔熱保溫性強、選用選紅外加熱技術，加熱元件布置合理，能源消耗低。採用熱風循環，使爐內溫度更均勻，確保烘烤品質量。電控櫃採用先進數顯自動控溫系統，在常溫-200c之間可任意調節，反應靈敏，工作可靠。可根據用戶產品要求，設計製造各種非標烘箱及通過式烘道流水線

G. 什麼是磷化-皂化處理具體的步驟和作用是什麼

磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜，磷化的目的主要是給基體金屬提供保護，在一定程上防止金屬被腐蝕，皂化原來指動、植物油脂與鹼作用而成肥皂和甘油的反應，如今一般指內酯與鹼作用而成對應的酸和醇的反應。是水解的一種，如醋酸乙酯加氫氧化鈉生成醋酸鈉和乙醇。

優質的磷化膜只有在去油污除徹底的工件表面才能形成。因為油污殘留在工件表面，不僅會嚴重阻礙磷化膜的生長，而且會影響塗膜的附著力乾燥性能，耐腐蝕性能等。

磷化分類

按磷化處理溫度分類

⑴高溫型

80—90℃處理時間為10-20分鍾，形成磷化膜厚達10-30g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1：（7-8）。

優點：膜抗蝕力強，結合力好。

缺點：加溫時間長，溶液揮發量大，能耗大，磷化沉積多，游離酸度不穩定，結晶粗細不均勻，已較少應用。

⑵中溫型

50-75℃，處理時間5-15分鍾，磷化膜厚度為1-7 g/m2，溶液游離酸度與總酸度的比值為1：（10-15）。

優點：游離酸度穩定，易掌握，磷化時間短，生產效率高，耐蝕性與高溫磷化膜基本相同，應用較多。

缺點：處理時間長，溶液配製較繁。

以上內容參考：網路-磷化處理。