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现代磷化工艺实践第一部分
——脱脂

2015-03-27唐春华

电镀与涂饰 2015年2期
关键词:磷化脱脂油污

唐春华

(泉州市创达表面处理公司,福建 泉州 362000)

现代磷化工艺实践第一部分
——脱脂

唐春华

(泉州市创达表面处理公司,福建 泉州 362000)

详细介绍了磷化前处理脱脂方法、适用情况、工作条件和注意事项,并列举了实用配方。

磷化;脱脂;配方

工件表面的油脂对磷化膜的附着力影响较大。脱脂完全时,表面润湿,并能除去部分氧化膜(如铝基材),阴极晶格反应点较高,使磷化反应更加均匀地进行,磷化膜的结晶细致、牢固;反之,表面张力大,严重阻碍磷化膜的生长,膜层附着力弱,磷化不均,甚至得不到相应的磷化膜。

目前多以有机溶剂脱脂法、常温酸性脱脂法、中低温弱碱性脱脂法、中性脱脂法等代替传统的高温强碱脱脂法,因为强碱脱脂对基体腐蚀较强,又容易形成结晶粗糙的磷化膜,难以达到涂装磷化的高质量要求。此外,因磷污染问题越来越严重,代替有磷脱脂剂的无磷脱脂剂应用越来越普遍,环保效果很好,而且对硅烷液、陶化液的配套性好(不允许被磷污染)。

1 脱脂方法

1. 1烘烤烧油法

适用于孔隙率高的基材(如钕铁硼等)。工件置于200 °C左右的烘箱中1 h,使油脂烧为灰烬,避免孔隙中的油脂对磷化和涂装造成不良影响。

1. 2有机溶剂脱脂法

有机溶剂脱脂速率快,效率高,能排除表面杂质对成膜的影响,膜层均匀细致,磷化过程中析氢少,磷化速率较快。铸铁件磷化前采用有机溶剂脱脂更有必要。因为铸铁上有砂眼存在,一旦脱脂液进入则很难清洗干净,易在磷化膜上产生白色或黄色斑点。高速钢刀具磷化前采用有机溶剂清洗可获得晶格细密、光滑、均匀的磷化膜,效果优于碱液脱脂。轴承磷化前经汽油清洗,再用3.8% 308低温清洗剂清洗,可提高磷化质量(膜层结晶细致,抗腐蚀能力好),若省去汽油清洗,则磷化质量差(有条纹和隔套痕迹)。但有机溶剂处理后必须有效地清洗,否则对形成磷化膜有害。

1. 3超声波脱脂法

利用超声波装置来强化脱脂效果(较大功率的超声波更佳),借助含表面活性剂的高效除油溶液的协同作用,再配备油水分离器,能提高除油效率,并可防止油污再污染工件。超声波除油液含氢氧化钠30 ~ 40 g/L,操作温度60 ~ 80 °C,时间5 ~ 10 min。适宜除去粉末冶金工件上的油污。

1. 4酸性脱脂法

酸性脱脂是在酸性除油剂和除锈剂组成的混合液中进行脱脂和除锈(溶液 pH≤5)。人们习惯称之为“二合一”除油除锈,应用较为广泛。其中酸性除油剂为非离子型和阴离子型等表面活性剂;除锈剂为无机酸。“二合一”除油除锈剂可在低、中温下浸渍处理中等油污、锈物、氧化皮等,用于重油重锈时,应增加预脱脂以先除去大部分的油污。“二合一”脱脂效果有时优于碱性脱脂。

酸性脱脂不能处理铸造铝合金,也不能处理厚度<0.3 mm的压延铝。

1. 5弱碱性脱脂法

目前被大量研究和应用的低碱低温低泡高效脱脂剂[工作液总碱度TAL≤30点],是由表面活性剂、皂化剂、助洗剂(如配位剂和软水剂)、金属腐蚀抑制剂、消泡剂等组成,要求浊点50 ~ 60 °C,温度40 ~ 50 °C,泡沫高度低,消泡快,除油干净。弱碱性脱脂通过润湿、渗透、皂化、溶解、乳化、分散、增溶等作用,可在常温或低、中温下进行浸渍或喷淋脱脂。优点如下:

(1) 几乎不侵蚀钢材。因为氢氧化钠含量很低,甚至根本不含氢氧化钠(如连续线电泳前处理脱脂液),所以对涂装磷化十分有利。

(2) 除油能力强,因表面活性剂配伍优良,且浓度较高。

(3) 漂洗能力好,用水一冲就清洗干净。

(4) 使用寿命长,因为脱脂液对油的容忍度高。

(5) 表面活性剂生物降解容易,废水处理方便。

研究和配制弱碱性脱脂剂应注意下列问题:

(1) 选用价格不高的阴离子表面活性剂与价格稍高的非离子表面活性剂搭配,最好使用高效低泡表面活性剂。但铝和锌脱脂时,脱脂剂不能使用极性大的表面活性剂。因为它们非常活泼,很容易吸附在金属表面上,难以水洗干净,导致磷化膜及涂层的附着力不合格。

(2) 选好碱剂成分和控制适当的碱度。对于动植物油膜(工件加工过程中使用菜籽油、花生油等作润滑剂,干涸后形成黄油膜),必须增大碱度(提高氢氧化钠浓度)。工件机加完毕,应尽快(最好24 h内)转入磷化工序,以减轻油膜给脱脂造成的困难,注意高温季节油膜干涸更快。

(3) 控制脱脂液中的硅含量。若硅含量高,硅会吸附在脱脂后的工件表面,清洗困难。磷化时残留的硅水解生成游离硅酸沉积在工件表面,形成一层不溶于水的薄膜,会影响磷化和电泳效果。

1. 6中性脱脂法

在pH为6 ~ 8的脱脂液中进行脱脂(脱脂液TAL = 30 ~ 50点),通过乳化作用降低工件油污的表面张力,并利用强助洗剂使油污与工件分离,除去固体油污。脱脂液中不含难以清洗的氢氧化钠、硅酸钠和OP-10乳化剂等,有的几乎全部由表面活性剂组成。目前研究和应用此类脱脂剂的尚少。

1. 7强碱脱脂法

尽量不要用强碱对涂装磷化工件脱脂,否则不利于涂装。功能磷化工件表面油污很重时,只要其他脱脂方法难以除净,才可以考虑用强碱脱脂。

2 脱脂形式与工作条件

2. 1形式

2. 1. 1预处理

无论工件结构和工件表面油污是何种状况,脱脂前的热水洗工序不能轻易简化取消,其好处是可将大部分的油污、铁屑洗掉,降低后续工艺段的油污染风险,有效减少脱脂药液的排放,降低处理成本,提高处理药液的利用率,同时降低热交换器维护成本和脱脂药液的消耗成本。如国外有些汽车厂在预脱脂前(针对整车表面存在重油污、粉尘及各种印痕等状况),先用热水润湿工件表面(40 °C),软化并去除部分油污,减轻后续脱脂的负担,提高脱脂效果。目前国内汽车进入前处理前,先进入预清洁区,用手工喷枪在0.6 MPa的压力下喷射含清洗剂的温水对车身内外进行清洗,然后在前处理入口处进行大流量的冲洗,依靠流量非常大(1 000 L/min)的喷嘴将处理液从车窗喷入车身内,将车身内的灰尘、铁粉冲出来,提高车身清洁度和保护后续处理的槽液。还有部分客车涂漆前采用手工擦拭除油,进行打磨粗化处理(除油—打磨—除尘—二次脱脂),利用脱脂液将油脂充分溶解,然后人工擦拭除去。

2. 1. 2多级脱脂

即预脱脂+脱脂。预脱脂能除去工件表面90%杂质和60%油污,减轻脱脂的负担。遇到油污厚实的情况,须先擦洗(用有机溶剂擦洗或用预脱脂液冲洗)。

2. 1. 3喷淋脱脂

具有生产效率高,处理质量稳定,生产线短等优点,适宜处理形状简单的工件。

缺点:设备要求高,投资大,且喷淋脱脂后容易产生返锈问题,需要及时喷淋清水和吹干。另外要注意控制可能产生的大量泡沫阻碍除油的问题。只有加入消泡剂与其他成分互相协调,才能达到产生泡沫少和消泡速率快的效果(并非消泡剂用量越大,消泡效果越好)。喷淋脱脂不适合有封闭内腔的工件。

2. 1. 4浸渍脱脂

可处理形状复杂的工件,应用广;但处理速率较慢,生产线长。

2. 1. 5喷浸脱脂

这是一种最理想的脱脂方式,喷浸顺序不拘。如摩托车车架磷化前脱脂,先浸泡预脱脂液,后喷淋脱脂,才能将车架表面的残油、灰垢冲掉,单靠浸泡脱脂无法清理掉。

2. 1. 6浸滚脱脂

工件装入滚筒内脱脂,借助滚动作用提高脱脂效果,适用于小件脱脂(与滚浸磷化配套)。

2. 2 工作条件

2. 2. 1浓度

原则上预脱脂的浓度高于脱脂,这是为了使油污在预脱脂液中除净,便于控制脱脂后水洗槽的污染度。而浸渍脱脂浓度要大于喷淋脱脂浓度,因为前者没有机械力的作用。但无论何种脱脂液的浓度过高都会引起表面活性剂盐析而浮于液面或沉于槽底,失去脱脂能力,有时甚至比浓度低时还要差。

控制脱脂液的浓度不能单凭总碱度来判断。因为有时虽然碱度不低,但表面活性剂的有效浓度却达不到要求,以致在生产中经常出现碱度正常而除油效果不好的反常现象。另外,必须控制好脱脂液的游离碱度(喷淋脱脂要求更严格),游离碱度过低,脱脂效果相对差;游离碱度过高,不仅造成药剂浪费,还会使铝、锌材质产生过腐蚀,并增加后道水洗负担,甚至污染后续的表调和磷化。值得注意的是,随着铝材、锌材脱脂液使用时间延长,游离碱反而有升高的趋势,故应控制铝材脱脂液的游离碱度8 ~ 14点,锌材的游离碱度则为8 ~ 9点。

2. 2. 2温度

温度对脱脂有明显影响。随着温度的升高,脱脂效果会更好。如果温度升高10 °C,脱脂速率加快1倍。温度高还可以改善油垢的物理形态。如油污的黏度随温度升高而降低,从而更易被表面活性剂乳化。对于带有拉伸机油的铝件,更需要适当提高脱脂温度。但温度过高也不好(如中温脱脂温度≥80 °C,常温脱脂温度>35 °C),一是会大大加快表面活性剂的水解速率,此时表面活性剂与水不相容,失去乳化作用,析出而上浮,造成药剂的无谓消耗,脱脂效果反而降低;二是溶液蒸发过快,当工件离开槽液后,表面干燥速率过快,造成工件出现返黄、碱斑、氧化等弊病,影响后道工序的磷化质量(此时需加入阴离子表面活性剂)。反之,温度过低,脱脂时间延长(每降低10 °C,完全脱净油脂所需时间延长约1倍),脱脂效果变差。脱脂温度应低于或接近表面活性剂浊点温度。但喷淋脱脂液的温度高于浊点为好。因为工件液喷到冷板工件上时,工件表面的实际温度会降到浊点以下,此时表面活性剂具有最高的渗透力,除油效果最佳。

目前批量生产中都采用中温脱脂(40 ~ 50 °C)。小批量生产及不具备加热的情况下,多用常温脱脂。

脱脂液加热有2种形式:一种是在槽体内设置加热管(电加热、油加热、蒸汽加热等),另一种是用蒸汽通过热交换器加热溶液。

2. 2. 3时间

脱脂液必须与工件上的油污充分接触,确保充分的润湿和反应时间,才能达到良好的脱脂效果。但脱脂时间过长会增加工件表面的钝化,影响磷化膜的生成。

2. 2. 4喷淋压力

压力大可促进工件表面脱脂液的更换,加快油污的剥落。如提高脱脂循环泵的出口压力(将普通喷嘴更换成高压喷嘴),使喷淋压力由原来的0.20 ~ 0.25 MPa升高至0.3 ~ 0.4 MPa,可明显增强脱脂效果(尤其是工件夹缝中的油污可被除净)。但当压力超过工件的承受能力时,工件会被冲落或可能产生变形。如车身壳体是0.6 ~ 0.8 mm厚度的钢板,若采用0.49 MPa压力喷淋脱脂,会发生变形;若将压力降到0.2 MPa脱脂,则不变形。所以压力大小与工件厚薄有关,一般控制0.10 ~ 0.25 MPa,同时采用冲击力较强的喷管嘴。

2. 2. 5机械作用

在脱脂过程中辅以机械作用(如压缩空气搅拌等),可以加强除油效果,缩短浸渍脱脂的时间。

3 脱脂后的注意事项

3. 1烘干

为了最大限度地减少残碱存在于夹缝内,避免残碱与酸液反应生成盐类物质而不易清洗掉,工件脱脂后应进行烘干(150 °C,10 min)。

3. 2防止工件脱脂产生干膜

所谓干膜是指工件脱脂后,水洗前产生的一种干燥膜,这种干燥膜的存在会影响磷化膜的完整性和均匀性,产生蓝膜和黄锈。故须在脱脂和水洗间隔区及水洗与表调间隔区设置微雾喷淋,若工序间超过1 min,增设喷淋设备,防止干燥。

3. 3提高水洗质量

脱脂后水洗是非常关键的工序(尤其是最后一道水洗),因为工件表面残留的脱脂液形成覆盖膜(含有和表面活性剂等),影响磷化效果(晶核数量减少,磷化膜变薄,且粗糙,产生白点、丝状、发花等缺陷,耐蚀性降低);降低涂层附着力(残留的碱盐吸潮后会引起涂层早期起泡),还会污染电泳槽,降低电泳效果(涂膜产生缩孔、针孔等缺陷)。解决措施如下。

3. 3. 1强化水洗作用

通常进行 2道以上水洗(浸渍或喷淋,后者更适用于带缝隙的工件),最好用加压水冲洗或超声波清洗。并用压缩空气反复吹出夹缝内的残液。是否采用热水洗视具体情况而定。对于氧化皮较厚的钢板和需要酸洗的工件来说是必要的,但对于只需脱脂的工件来说是不利的,因为当工件离开热水洗进入滴水区时,表面干涸,接触空气中的氧气后易生锈,所以改为冷水洗为宜。

3. 3. 2合理设计水槽

安装一个溢流口(供水洗过程中保持溢流状态)和中间漏斗,进水口位于操作面,水管直通至槽高2/3处,有利于新鲜水循环良好。

3. 3. 3循环搅拌

采用空气搅拌装置(空气从槽底部通入)或循环过滤器(过滤精度为250 μm,滤袋中放置不锈钢永磁棒,搅拌水中的油泥、铁屑等)。如选用40AFB-26循环泵,流量7.2 m3/h,管路输送压力2.5 Pa。

3. 3. 4保持水质的清洁度

水槽每日或隔日放空一次,半个月清槽一次,以保持水质良好(脱脂后第一道水洗的 pH≤10,第二道水洗的pH = 9),减少污染度(水的总碱度<1点)。可从槽内泡沫多少和pH高低等来判断水的清洁度,检测频率2次/月。

3. 3. 5严格规范操作方法

一是浸渍工件不要露出水面,否则工件表面易泛黄、泛绿;二是水洗好的工件尽可能少在空气中停留,尽快进入下道工序。工件从离开脱脂槽直至到磷化工序的时间最好不要超过10 min。

3. 3. 6提高水洗湿润性

为了改善工件的水洗效果,水洗槽中放入适量的十二烷基硫酸钠等湿润剂,可降低工件表面张力,达到金属表面润湿效果。

3. 3. 7增加工件的工艺孔

对于易形成死角存水的工件,选择适当位置,钻好流水孔(或设计时事先留工艺孔),保证水能短时间内充分流尽。

3. 4 防锈处理

脱脂后不能马上进行后续处理的工件需做防锈处理,防锈处理后直接干燥。

4 脱脂质量的控制

4. 1脱脂剂性能的评定

4. 1. 1脱脂性

不同脱脂剂的脱脂性有区别,必须针对工件表面的油污种类及油污程度来选择脱脂性能优良的脱脂剂,并根据实验结果作出判断。遇到某些性能偏差的脱脂剂时,可采取调整成分、增大浓度、升高温度等措施。

4. 1. 2泡沫性(即起泡能力的强弱和消泡速率的快慢)

一般要求脱脂剂具有低泡性或无泡性(前者适用于浸渍处理,后者适用于喷淋处理)。实验方法为:取5%除油剂20 mL,加入50 mL容量瓶中,上下均匀摇动20次,分别测量静置0、5和10 min时泡沫的高度。若静置0 min时泡沫高度30 mm,说明除油剂的起泡能力弱;若静置5 min和10 min时泡沫高度分别为10 mm和7 mm,表明消泡速率快。除油时,将1 L溶液放入1 L烧杯中,持续往其中通气,若没有泡沫溢出,且泡沫稳定在30 mm,说明该除油剂为低泡型。

4. 2判断除油质量

4. 2. 1目视法

把经过脱脂并充分水洗后的工件浸入冷水中,然后慢慢提出水面,使工件表面保持垂直状态,以水完全润湿工件表面视为合格。但有时会出现一种假象,原因之一是除油液的乳化剂起降低油污表面张力的作用;其二是工件脱脂后水洗不充分,表面仍残留表面活性剂。其结果就是提高了工件表面的亲水性,影响了判断除油质量的准确性,实际上油污并未彻底除净。

4. 2. 2擦拭法

用干净卫生纸擦拭工件表面来检查油污是否除净。

4. 2. 3浸铜法

将脱脂后的钢件浸入配好的硫酸铜溶液(CuSO45%,H2SO42%)中1 min再取出,经水洗,若观察到铜膜完整均匀,有光泽,结合力好(用指头刮擦铜膜无脱落),表明除油质量好;反之,除油不彻底。

5 脱脂剂实用配方

5. 1酸性脱脂剂(又称“二合一”除油除锈剂)

5. 1. 1配方1(适用于钢材浸渍除油除锈)

盐酸(31% HCl)20% ~ 50%

硫酸(98% H2SO4)10% ~ 15%

表面活性剂0.4% ~ 1.0%

缓蚀剂适量

温度常温至45 °C

时间除净油污为止

5. 1. 2配方2(适用于钢材浸渍或喷淋除油除锈)

磷酸(85% H3PO4)90 mL/L

OP-105 mL/L

十二烷基硫酸钠5 g/L

柠檬酸(C6H8O7·H2O)2 g/L

消泡剂适量

温度常温(浸渍)或40 ~ 45 °C(喷淋)

时间15 ~ 20 min(浸渍)或5 ~ 10 min(喷淋)

5. 1. 3配方3(适用于汽车钢轮除重油污和氧化皮)

磷酸(85% H3PO4)150 mL/L

盐酸(36% HCl)280 mL/L

硫酸(96% H2SO4)110 mL/L

烷基磺酸30 mL/L

JFC(聚氧乙烯脂肪醇醚)25 mL/L

平平加5 g/L

OP-105 mL/L

温度30 ~ 35 °C

时间8 min

5. 1. 4配方4(适用于钢材快速浸渍除油除锈)

盐酸(36% HCl)17%

聚乙二醇2 g/L

OP-106 g/L

柠檬酸(C6H8O7·H2O)8 g/L

十二烷基硫酸钠3 g/L

pH1 ~ 2

温度5 ~ 40 °C

5. 1. 5配方5(适用于钢铁电控柜、图书柜、角铁等浸渍除油除锈)

硫酸(96% H2SO4)103 mL/L

盐酸(36% HCl)100 mL/L

非离子表面活性剂15 g/L

阴离子表面活性剂6 g/L

硫脲5 g/L

温度常温

时间20 min

5. 1. 6配方6(适用于钢材浸渍除油除锈)

硫酸(96% H2SO4)200 g/L

6501(十二烷基二乙醇酰胺)20 g/L

硫脲0.04 g/L

温度常温

时间4 min

注意:硫酸浓度过高有氧化性,反而降低除锈能力。

5. 1. 7配方7(适用于钢材精密件浸渍除油)

草酸(H2C2O4·2H2O)4%

乙二醇1%

表面活性剂1%

六次甲基四胺0.05%

温度常温

时间清洗干净为止

5. 1. 8配方8(适用于钢材浸渍重油轻锈,对猪油润滑油油污的去除效果好)

磷酸(85% H3PO4)140 ~ 160 g/L

海鸥洗净剂8 ~ 15 g/L

十二烷基硫酸钠1.5 ~ 2.0 g/L

温度20 ~ 40 °C

时间10 ~ 30 min

5. 1. 9配方9(适用于钢材滚筒除油除锈)

硫酸(98% H2SO4)15 ~ 25 g/L

皂荚粉3 ~ 8 g/L

温度常温

时间1 ~ 2 h

5. 1. 10 配方10(适用于铝及铝合金浸渍除油)

硝酸(98% HNO3)或硫酸(98% H2SO4)10% ~ 15%

氢氟酸(HF)0.5% ~ 1.0%

磷酸(85% H3PO4)1% ~ 5%

OP-100.02%

温度常温

时间3 ~ 5 min

注意:稀硝酸(29% ~ 30%)脱脂能力较强,浓硝酸适用于铸铝和精密加工小件脱脂。

5. 2 弱碱性脱脂剂

5. 2. 1配方1(适用于钢材浸渍除去防锈油)

氢氧化钠(NaOH)5 g/L

碳酸钠(Na2CO3)10 g/L

正硅酸钠(Na4SiO4) 10 ~ 20 g/L

三聚磷酸钠(Na5P3O10)5 g/L

表面活性剂10 ~ 20 g/L

温度20 ~ 25 °C

时间10 min

注:表面活性剂由平平加、吐温-6和十二烷基硫酸钠按质量比2∶3∶5配制而成。

5. 2. 2配方2(适用于钢材浸渍脱脂)

氢氧化钠(NaOH)20 g/L

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)20 g/L

碳酸钠(Na2CO3)20 g/L

正硅酸钠(Na4SiO4)5 g/L

OP-10

5 mL/L

苯磺酸钠5 g/L

温度常温

时间除净油污为止

5. 2. 3配方3(适用于钢材浸渍除油)

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)27%

六偏磷酸钠[(NaPO3)6]10%

碳酸钠(Na2CO3)26%

焦磷酸钠(Na4P2O7)11%

正硅酸钠(Na4SiO4)7%

三聚磷酸钠(Na5P3O10)11%

烷基二乙醇胺3%

高级醇1.5%

聚醚1.5%

温度常温

时间除净油污为止

使用浓度4% ~ 5%

5. 2. 4配方4(适用于钢材浸渍脱脂)

氢氧化钠(NaOH)25%

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)20%

三聚磷酸钠(Na5P3O10)1%

偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)5%

六偏磷酸钠[(NaPO3)6]4%

十二烷基苯磺酸钠4%

JFC5%

TX-156%

65017%

平平加4%

温度常温

时间≥1.5 min

使用浓度5%

游离碱度(FAL)41点

注意:若工件油污很重,增加“二合一”除油除锈。

5. 2. 5配方5(适用于钢材、铝材浸渍脱脂)

碳酸钠(Na2CO3)10 g/L

三聚磷酸钠(Na5P3O10)15 g/L

羧甲基纤维素0.8 g/L

柠檬酸钠(Na3C6H5O7·2H2O)8 g/L

十二烷基苯磺酸钠2 g/L

JFC2.5 g/L

65015 g/L

pH

10.0 ~ 11.8

温度5 ~ 40 °C

时间5 ~ 30 min

5. 2. 6配方6(适用于镀锌钢板浸渍脱脂)

碳酸钠(Na2CO3)10 ~ 20 g/L

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)15 ~ 30 g/L

偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)10 ~ 20 g/L

温度常温

时间5 min

5. 2. 7配方7(适用于镀锌板浸渍脱脂,脱脂率98.5%)

JFC

2 g/L

CAB(椰油酰胺基二甲基氧化铵)1 g/L

601(十二烷基磺酸钠)2 g/L

醋酸钠(CH3COONa)4 g/L

乙二胺四乙酸(EDTA)1 g/L

无水硫酸钠(Na2SO4)1 g/L

温度25 ~ 45 °C

时间4 ~ 6 min

注意:不适用于喷淋(会产生大量泡沫),也不能用碳酸钠调节pH(会产生大量碳酸锌沉淀)。

5. 2. 8配方8(适用于轧钢板、电镀锌板和热镀锌板喷淋脱脂,去污能力强,效率高,泡沫少)

三聚磷酸钠(Na5P3O10)8 ~ 10 g/L

碳酸钠(Na2CO3)8 ~ 10 g/L

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)5 ~ 7 g/L

OP或磺酸盐类3 g/L

消泡剂0.5 ~ 3.0 g/L

pH10 ~ 12

总碱度(TAL)30 ~ 40点(轧钢板)

40 ~ 60点(电镀锌板)

60 ~ 80点(热镀锌板)

温度>45 °C

时间1 min

5. 2. 9配方9(适合于铝材浸渍脱脂)

碳酸钠(Na2CO3)15 g/L

正硅酸钠(Na4SiO4)8 g/L

OP-101 mL/L

消泡剂1 mL/L

温度40 ~ 60 °C

时间3 ~ 5 min

5. 2. 10 配方10(适用于钢材浸、喷脱脂)

氢氧化钠(NaOH)4%

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)13.5%

碳酸钠(Na2CO3)36%

偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)11.5%

无水硫酸钠(Na2SO4)2%

JFC2%

OP-102%

十二烷基苯磺酸钠5%

消泡剂适量

温度60 ~ 70 °C(浸渍)或55 ~ 60 °C(喷淋)

时间3 ~ 5 min(浸渍)或1.5 min(喷淋)

使用浓度分以下情形。

(1) 浸渍时:预脱脂2.5% ~ 3.0%,脱脂2.0% ~ 2.5%,FAL 12 ~ 18点。

(2) 喷淋时:预脱脂1.5% ~ 2.0%,脱脂2.0% ~ 2.5%,压力0.04 ~ 0.08 MPa。

(3) 仅一道脱脂时:3% ~ 4%。

5. 2. 11 配方11(适用于镀锌板与钢板同槽浸渍脱脂)

氢氧化钠(NaOH)4%

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)13.5%

碳酸钠(Na2CO3)36%

偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)11.5%

无水硫酸钠(Na2SO4)2%

三聚磷酸钠(Na5P3O10)2%

磷酸酯3%

JFC2%

OP-103%

十二烷基苯磺酸钠5%

温度70 ~ 80 °C

时间60 s

使用浓度4%

5. 2. 12 配方12(适用于锌合金压铸件浸渍脱脂)

碳酸钠(Na2CO3)30 ~ 50 g/L

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)50 ~ 70 g/L

表面活性剂3 ~ 5 g/L

温度60 ~ 70 °C

时间1 ~ 2 min

5. 2. 13 配方13(适用于Si、Cu含量较高的Y112铸铝浸渍脱脂)

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)40 ~ 60 g/L

氢氧化钠(NaOH)8 ~ 12 g/L

偏硅酸钠(Na2SiO3·5H2O)5 ~ 30 g/L

温度70 ~ 80 °C

时间3 ~ 5 min

5. 2. 14 配方14(适用于铝合金浸渍脱脂)

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)40 ~ 50 g/L

碳酸钠(Na2CO3)40 ~ 60 g/L

正硅酸钠(Na4SiO4)2 ~ 5 g/L

海鸥洗涤剂(或OP-10)0.4 ~ 0.5 g/L

温度70 ~ 90 °C

时间3 ~ 5 min

5. 2. 15 配方15(适用于AZ9ID镁合金压铸件浸渍脱脂)

氢氧化钠(NaOH)10 ~ 20 g/L

磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)30 ~ 50 g/L

碳酸钠(Na2CO3)10 ~ 20 g/L

正硅酸钠(Na4SiO4)1 g/L

温度60 ~ 70 °C

时间1 ~ 3 min

5. 2. 16 配方16(适用于镁-锂合金浸渍脱脂)

氢氧化钠(NaOH)15 g/L

碳酸钠(Na2CO3)22.5 g/L

OP-102 ~ 3 mL/L

温度80 °C

5. 3 中性脱脂剂

5. 3. 1配方1(适用于钢、锌、铝、镁等材质浸渍脱脂,去污力良好,性能稳定,实用性强)

油酸三乙醇胺2.0% ~ 2.5%

烷基苯磺酸钠0.2% ~ 0.3%

温度常温

5. 3. 2配方2(适用于钢、铝等材质抛光表面浸渍除蜡)

硫脲

2 ~ 5 g/L

十二烷基硫酸钠0.1 g/L

OP-101 ~ 3 g/L

SP-2(高效渗透剂)15 g/L

温度常温至80 °C

时间1 ~ 8 min

注意:对于黏附抛光膏较多的工件,一定要加温和施加超声波除蜡。

[ 编辑:温靖邦 ]

Practices of modern phosphating: Part I—Degreasing

TANG Chun-hua

The methods for degreasing prior to phosphating were introduced. Their application scopes, process parameters, and operation specifications were described. Some formulations were presented.

phosphating; degreasing; formulation

’s address: Quanzhou Chuangda Metal Surface Treatment Co., Ltd., Quanzhou 362000, China

TG178

B

1004 - 227X (2015) 02 - 0079 - 11

2014-11-05

2014-12-18

唐春华(1938-),男,江西莲花县人,高级工程师,从事表面处理工作50余年,近10多年专注于磷化工艺与磷化系列产品的研发。

作者联系方式:(Tel) 15059596955。

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