磷化基本知识及日常维护

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上海铂锶特工贸有限公司(专业生产表调剂)昆山办 地址: 昆山市前进东路1008# 邮编:215300联系人:左言林 电话:18913248199 0512-57705856(TEL&FAX)磷化基本知识及日常维护一、磷化的用途二、磷化基本原理三、磷化的分类及应用四、磷化浓缩液的配制方法五、磷化工作液配制及维护方法六、磷化工作液参数的检测方法七、劳动保护八、磷化常见异常及解决方法(涂装类为例):一、磷化的用途磷化表面处理主要有三大应用:(一)涂装领域、(二)防锈领域、(三)金属变形领域。磷化表面处理使用的产品主要有:磷化剂、脱脂剂、除锈剂、钝化剂、各种添加剂、表调剂、中和剂、促进剂等。二、磷化基本原理磷化皮膜处理是基于钢铁(锌、铝等)件在含有H3PO4、Zn2+、NO3-等离子组成的磷化液中,在钢铁件表面所发生的化学反应。通过磷化处理,可在钢铁件表面生成Zn2Fe(PO4)22H2O、Zn3(PO4)22H2O的结晶物质,这就是磷化皮膜的最主要成分。磷化皮膜可起到防锈、润滑、增强与涂料的结合力,提升涂料的防腐能力等作用。主要化学反应式如下:H+H2PO4-+Zn2+Fe+OmZn2Fe(PO4)22H2O+nZn3(PO4)22H2O+FePO4(沉渣)为了得到品质优良的磷酸盐皮膜,钢铁在磷化前需进行表面清洁处理(除油、除锈)是非常必要的。在低温、常温磷化时,磷化前进行表面调整可显著提高皮膜质量,并可大大缩短磷化时间,提升前处理线产能。三、磷化的分类及应用按反应的温度进行分类,磷化主要分为高温(大于80)、中温(6080)、低温(3555)和常温(小于35)四大类。高温磷化:应用于金属变形及防锈中温磷化:主要应用于防锈及金属变形,部分也用于涂装领域低温磷化:一般应用于涂装领域,极少数用于防锈及金属变形常温磷化:应用于涂装领域随着环保、节能的要求不断提高,磷化厂商不断改进配方,使温度不断降低。四、磷化浓缩液的配制方法以常规锌系手工配制为例:1、 按配方比例称好氧化锌加入反应容器内,加入适量的水(要记录重量),搅拌均匀成糊状 2、 按配方比例称好磷酸,缓慢倒入反应容器内,边加边搅拌3、 按配方比例称好硝酸,缓慢加入反应容器内,边加边搅拌4、 待氧化锌基本溶解后,依次加入其他成分,边加边搅拌5、 按配方加入剩下份量的水,搅拌均匀6、 待浓缩液冷却至常温后,测量其比重7、 用塑胶桶分装8、 按配方比例称好磷酸,倒入反应容器内(说明:1、如反应为机械搅拌,磷酸、硝酸、水加入搅拌后,再加入氧化锌粉体,最后加入其他成分。2、如配方中含有氢氧化钠,必需用水充分溶解,且浓缩液待所有成分基本溶解后,最后加入,充分搅拌使其溶解。)五、磷化工作液配制及维护方法1、 槽液的配制(以PT-838为例)若配制1000L槽液,先在槽中加入700800L水,再加入50KG配槽液A,并将水稀释到1000L搅拌均匀,测量其游离酸和总酸度,加入适量的中和剂D(一般为5KG左右),搅拌均匀,使其溶解,调整酸度在工艺范围之内;使用前在槽液中加入12KG的促进剂C,搅拌均匀,测定促进剂在工艺范围之内即可使用。重要说明:一般低常温磷化剂分为:A剂(配槽剂)B剂(补充剂)C剂(促进剂)D剂(中和剂)其中:A、B剂随配方不同而不同,同一厂商C剂和D剂的配方是相对固定的。C剂一般由30%的亚硝酸钠组成(30KG亚硝酸钠+70KG水),D剂一般为20%的氢氧化钠(20KG氢氧化钠+80KG水)。2、 槽液的维护调整(1) 由于连续生产,溶液的浓度会逐渐降低,因而,在生产前或生产中需要测定酸度及促进剂的点数。(2) 当总酸度低时,应加补充液B,每提高总酸度1个点,1000L槽液应加补充液B 2KG,同时游离酸度也上升0.15点。(3) 当游离酸度低时,应加补充液B,每提高游离酸度0.1个点,1000L槽液应加补充液B1.2KG,同时总酸度也上升0.6点。(4) 当游离酸度高时,应加中和剂D,每降低游离酸度1个点,1000L槽液应加中和剂D 2.1KG或0.42KG氢氧化钠(须先用水溶解),同时总酸度也下降1点。(5) 促进剂点低时,呈现出磷化膜发黄或不上膜,则需补充促进剂C,每1000L槽液加1KG促进剂C,可提高23点。(6) 促进剂点太高时,磷化膜发蓝,金属表面被钝化,可使槽液静置一段时间让其自然消耗,待指标在范围中时,再进行工件的处理。(7) 当总酸度偏高时,已影响质量,加水稀释再调游离酸度。(8) 生产中不断产生磷酸铁沉渣,应定期清理。(9) 当液面低,应补加清水,每补加100KG水应加5KG配槽液A,中和剂0.5KG。(10) 表调应及时补充,太低结晶膜易粗,或磷化不上。(11) 生产较长时间后,槽液各项指标都在范围之内仍做不好,说明槽液已老化,这时槽液应更换。六、磷化工作液参数的检测方法1、 一般检测磷化液的总酸度(TA)、游离酸度(FA)、促进剂浓度。2、 检测方法:(1)总酸度(TA): 取磷化槽液10ml,加入250ml的锥形瓶中并加入50ml纯水,加入2-3滴酚酞指示剂,用0.1摩尔每升的标准NaOH溶液滴定,直到溶液变为粉红色,所消耗NaOH标液的毫升数即为总酸度的“点”数。(2)游离酸度(FA): 取磷化槽液10ml,加入250ml的锥形瓶中并加入50ml纯水,加入2-3滴溴酚蓝指示剂,用0.1摩尔每升的标准NaOH溶液滴定,直到溶液变为蓝色,所消耗NaOH标液的毫升数即为游离酸度的“点”数。(3)促进剂浓度: 将磷化槽液加入发酵管内,加入2-3g氨基磺酸,且上下振动后,静置2-3min,此时产生的气体量度(刻度数)表示促进剂的浓度。1刻度即为1“点”。七、劳动保护由于磷化液的原料硝酸、烧碱等具有强烈的腐蚀性,磷化浓缩液配制时反应剧烈,放出大量的热能,并可能导致反应液沸腾,因此,配制浓缩液及搬运原料时必须戴上劳保用品。工作场所应有足够的通风条件。劳保用品包括:塑胶防护服、劳保眼镜、耐酸碱手套、耐酸碱塑胶靴等。八、磷化常见异常及解决方法(涂装类为例):序号异常现象原因解决方法1皮膜发黄不上膜1、 游离酸过高2、 促进剂太低3、 表调剂失效或过低1、 补加中和剂2、 补加促进剂3、 更换或补加促进剂2皮膜发蓝不上膜促进剂浓度过高1、 先稀释槽液后补加浓缩液调整酸度2、 将槽液放置一段时间后使用3膜太厚1、 总酸度过高2、 温度过高3、 磷化时间过长1、 稀释槽液2、 降低温度3、 缩短磷化时间4膜上有少量结晶1、 配槽时升温过快,槽液体系失去平衡2、 游离酸过低1、 适当控制升温速度2、 提升游离酸,严格控制酸比5皮膜太粗1、 表调效果太差2、 游离酸过高3、 总酸度过高4、 温度过高1、 补加或更换表调剂2、 调整酸度及酸比3、 降低温度6皮膜不均匀,部分区域不上膜1、 油未除干净2、 锈(钝化膜)未除干净3、 磷化槽液亚铁过高4、 促进剂过低5、 表调效果不好1、 加强除油除锈2、 加双氧水或同空气去亚铁3、 补加促进剂4、 补加或更换表调剂左言林总结于2003年8月第 5 页 共 5 页
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