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磷化自动线说明
新闻出处:   2019-05-08 14:33:45

全自动磷化线的详细描述:  

磷化工艺基本过程及原理简介

一、磷化的基本原理及分类

1、  磷化的基本原理

磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐化学转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于喷涂前打底,提高涂层的附着力与与防腐能力;在金属冷加工工艺中期减磨润滑作用。

2、  磷化的分类

       磷化的分类有很多种,这里只介绍两种分类。

       按磷化成膜体系分类,主要分为以下几种:

       锌系磷化   形成的磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。广泛应用于喷涂前打底、防腐蚀和冷加工减磨润滑;

       锌钙系磷化   形成的磷化晶粒呈紧密颗粒状(有时有大的针状晶粒),孔隙较少。广泛应用于喷涂前打底、防腐蚀及冷加工减磨润滑;

       锰系磷化   形成的磷化膜厚度大、孔隙少,磷化晶粒呈密集颗粒状。广泛应用于防腐蚀及冷加工减磨润滑;

       铁系磷化   形成磷化膜厚度大,磷化温度高,处理时间长,膜的孔隙较多,磷化晶粒呈颗粒状。应用于防腐蚀及冷加工减磨润滑;

       非晶相铁系磷化   形成的磷化膜薄,微观膜结构呈非晶相的平面分布状,仅应用于喷涂前打底。

       按磷化处理温度划分可分为常温磷化、低温磷化、中温磷化、高温磷化。常温磷化就是不加温磷化。低温磷化一般处理温度为30~℃。中温磷化一般为60~70℃。高温磷化一般大于80℃。

 二、磷化前的处理

全民彩彩票       一般情况下,磷化处理要求工件应是洁净的金属表面。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处理。特别是喷涂前打底用磷化还要求作表面调整,使金属表备一定的“活性”,才能获得均匀、细致、密实的磷化膜,达到提高涂层附着力和耐腐蚀性的要求。因此,磷化前的处理是获得高质量磷化膜的基础。

       除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污,方法包括机械法和化学法两大类。机械法主要是手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。化学法主要有溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗、低碱性清洗剂清洗(PH值9~12)。

       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。利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达到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。由于在酸洗时产生有毒气体二氧化氮,所以一般很少用。盐酸适合在低温下使用,不宜超过 ℃,使用浓度10~%,还应加入适量的酸雾抑制剂。硫酸在低温下酸洗速度很慢,宜在中温使用,温度在50~80℃,使用浓度15~25%。磷酸的优点是产生腐蚀性残留物很少,相对比较安全,但磷酸的缺点是使用成本比较高,酸洗速度较慢,使用浓度10~40%,处理温度在常温到80℃。在酸洗工艺中,采用混合酸也是非常有效的方法,如盐酸-硫酸混合酸,磷酸-柠檬酸混合酸。

        表面调整的目的是促进磷化形成晶粒细致密实的磷化膜,以及提高磷化速度。表面调整剂主要有两类: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(工件运行过程中形成的“水锈”和“风锈”)的作用。在磷化前处理工艺中,是否选用表调工序和选用哪一种表调剂都是由工艺与磷化膜的要求来决定的。一般原则是:喷涂前打底磷化、快速低温磷化需要表调。如果工件在进入磷化槽时,已经二次生锈,最好采用酸性表调,但酸性表调只适用于≥50℃的中温磷化。

 磷化工艺基本过程:

 上料— 预脱脂— 脱脂—水洗— 水洗— 酸洗—水洗—中和—水洗—表调—磷化(一)—磷化(二)—水洗—热水洗—烘干—下料。(具体工艺则根据不同工件处理后的不同用途确定)

 预脱脂及脱脂的作用:金属在加工及储存过程中,尤其是在机加工过程中,易被油污污染。有些工件为防止在储存过程中生锈,还必须涂防锈油及防护脂加以保护。油污的存在影响涂料在基体上的润湿与结合力,因此涂装前必须将工件上的油污彻底清理干净。

 对于钢铁件,一般常用碱液清洗,常用的碱有NaOH、NaCO3、Na2SiO3、磷酸盐等。一般采用多组分混合液,如碱液、表面活性剂和多种螯合剂等助剂混合而成,通常这种清洗剂称为复合碱性清洗剂。

 碱液去油成本低,无毒,不燃不爆,生产效率高,去油彻底,操作简单,是最常用的除油方法。经过预脱脂工序,就能去除工表面90%的油污,减少脱脂的负担。在两个脱脂槽外分别设置两套碱液去油装置,采用隔膜泵吸入浮于碱液表面的油污至高于碱洗槽的去油装置系统内,经浮油重力分离后无油污的碱液自流至脱脂槽中,从而形成连续的,清洁的处理流程。

 水洗的作用:

全民彩彩票 工件清洗后,表面残留的清洗液不仅影响磷化质量,而且影响涂层的附着力及耐蚀性,因此必须彻底清洗,一般采用两道水洗。原则上经过两级漂洗后,必须降至脱脂槽碱度的1%以下。

 酸洗的作用:

 酸洗主要是除锈。通过化学反应去掉金属表面锈蚀和氧化物。酸洗常用酸有盐酸、硫酸、磷酸和氢氟酸等。 

中和的作用:

   酸洗后的工件虽然经清水清洗,但在物体表面尤其是焊缝凹处,小孔部位仍残留酸液,很容易使物体再生锈,必须在水洗后进行中和处理。中和处理一般采用溶液。

 表调的作用:

 使金属的表面晶核数量和自由能增加,从而得到均匀的、致密磷化腊的过程称为表面调整。简称为表调,所用的试剂为表调剂。

 磷化的作用:

 对工件的磷化处理,在金属表面形成一层难溶的、非金属的、不导电的、多孔的磷酸盐薄膜。这个过程使工件从良导体变成了不良导体,从而抑制了金属表面为微电池的形成,成倍提高了耐腐蚀性和防锈性能,磷化膜的多孔性使涂料能渗入到这些空隙中形成“抛锚效应”,显著提高涂层的附着力。   

磷化后处理包括水洗,烘干环节。磷化后一般进行两次水洗,而且必须控制水洗质量,尤其要严格控制最后一次水洗质量。这与水的电导率有关,若自来水电导率大于200us/cm则不适用于涂装,要求高的场合应使用纯水及高纯水。烘干则使磷化膜孔隙率降低,耐腐蚀能力大大增加。

 锌系、锰系、锌钙系磷化的常见故障

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