车身镀锌板与冷轧板材质共用情况下涂装前处理电泳适应性研究

刘元劭

摘 要：文章对汽车车身同时采用镀锌板及冷轧板零件时，对在涂装前处理电泳过程中产生的漆膜弊病进行了分析研究，给出相应解决方法，为问题解决提供思路。

关键词：汽车车身 电泳涂装 镀锌板 冷轧板 前处理电泳 脱脂

Study on the Electrophoretic Adaptability of Coating Pretreatment under the Condition of Material Sharing between Body Galvanized Sheet and Cold-rolled Sheet

Liu Yuanshao

Abstract：This paper analyzes and studies the defects of paint film in the process of coating pretreatment electrophoresis when both galvanized sheet and cold-rolled sheet is used in the body of an automobile， and gives the corresponding solutions， providing ideas for solving the problems.

Key words：automobile body， electrophoresis painting， galvanized sheet， cold rolled sheet， pretreatment electrophoresis， degreasing

1 引言

镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命，在钢板表面涂以一层金属锌，这种涂锌的薄钢板称为镀锌板。镀锌是一种经常采用的经济而有效的防腐方法。锌的抗大气腐蚀机理包括机械保护及电化学保护，在大气腐蚀条件下锌层表面有氧化锌、氢氧化锌、碱式碳酸锌保护膜，一定程度上缓解锌的腐蚀，这层保护膜（也称白锈）收到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重，危及到铁基体时，锌对基体产生电化学保护作用，锌与铁形成微电池时，锌作为阳极被溶解，铁作为阴极被保护。随着汽车行业对于车身的防腐能力需求越来越高，镀锌板开始逐步取代冷轧板应用于各新车型，且存在热镀锌板、电镀锌板、冷轧板几种材料同时存在于同一车型的情况。因此，需要进行前处理电泳工艺参数、材料上的调整，以适应多种板材材质混合过线的情况。避免出现镀锌板在前处理电泳过程中出现磷化膜刻蚀、电泳膜斑印等问题。

2 现状

2.1 镀锌板磷化膜刻蚀形态（图1）

3 与前处理电泳适应性验证

3.1 热镀锌板与前处理-电泳材料适应性验证

本司前处理材料供应商为汉高、凯密特尔，电泳材料供应商为PPG、关西。热鍍锌板与前处理电泳槽液适应性验证通过在实验室进行脱脂率、刻蚀量、膜重、晶像等测量及磷化膜外观评估进行确认。基本确认在凯密特尔前处理线上，热镀锌板存在较高的刻蚀量，需通过调整脱脂液PH改善;在汉高前处理线上，存在磷化膜外观发花现象，需用过调整磷化液阳离子、氟离子浓度改善，见表1。

3.2 镀锌板磷化膜重对漆膜性能的影响

将不同梯度的磷化膜重下（1.0～1.5g/m2、1.5～1.2g/m2、2.0～3.0g/m2、3.0～4.0g/m2）的镀锌板经电泳上膜烘烤后，进行电泳漆膜性能检测，发现在1.0～1.5g/m2的磷化膜重范围内的电泳漆膜耐水性能不达标。故针对公司实际匹配情况，将磷化膜膜重标准进行重新修订为1.8～4.0g/m2，见表2。

3.3 电镀锌预磷化板涂装脱脂刻蚀问题解决

电镀锌预磷化板材在涂装前已有一层磷化膜（晶相2-4μm，膜重2.1g/m2），涂装前处理后不会再重新上磷化膜;但涂装前处理过线中原底材磷化膜被腐蚀（膜重下降0.1 g/m2），主要产物为锌腐蚀形成的氧化锌，表现在涂膜表面的缺陷即刻蚀。虽然磷化膜重下降轻微，但腐蚀不均匀会引起凹坑状电泳斑印质量问题。

3.3.1 脱脂剂材料进行切换

白点和电泳条状斑印问题，经分析原因是电镀锌预磷化板材在脱脂剂型号S5176中产生腐蚀。现场试验确认，在冷轧板和镀锌板混线生产兼容性方面，H10037/2脱脂剂表现更好，且与后序磷化、电泳工艺性能配套，因此进行材料切换。

3.3.2 脱脂工艺参数调整

原脱脂液控制参数及范围为：游离碱6～12ml，碱比<2.3。采用新材料后，为解决镀锌板刻蚀问题，根据现场参数调整验证，确定为取消“游离碱”、“总碱/游离碱”两项参数的检测，增加“总碱”，“PH”两项参数检测。参数范围为：总碱：8～20ml，PH：9.5～11.5，在此工艺条件下，刻蚀问题可完全消除。以下为不同参数状态下的验证结果，见表3：

4 结束语

热镀锌板、电镀锌板、冷轧板几种材料同时存在于同一车型的情况，需要进行实验室模拟验证、前处理电泳材料方面的调整、工艺范围调整等。根据验证结论，重新输入新的工艺参数控制项及工艺控制范围，完善工艺控制体系。

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