專(zhuān)利名稱(chēng)：鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬?lài)娡客垦b前通用磷化劑及制備方法，尤其是一種可在鋼鋁兩 種金屬表面上同時(shí)生成一層與金屬基體牢固結(jié)合的磷化膜層的鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂 裝前通用磷化劑及制備方法。
背景技術(shù)：
金屬在噴涂涂裝前都必須對(duì)其表面進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，使其生成轉(zhuǎn)化膜。轉(zhuǎn)化膜具有 多孔性、均勻細(xì)致，涂料滲入到孔隙中可有效增加噴涂涂層的附著力，從而提高金屬的耐蝕 性。轉(zhuǎn)化膜包括磷化膜、鈍化膜、有機(jī)膜、稀土轉(zhuǎn)化膜以及溶膠硅烷膜等，其中磷化膜是把金 屬零部件浸入到含有ai、Ni、Mnje等特定的酸式磷酸鹽為主體的鹽溶液中，同時(shí)加入各種 復(fù)合添加劑，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理，在金屬零部件的表面生成具有一定厚度難溶于水的磷酸鹽轉(zhuǎn) 化膜。對(duì)于鋼鐵、鋁合金、鋅合金、不銹鋼等不同金屬工件進(jìn)行磷化時(shí)通常需要不同的磷化 液。以往的炮彈彈體全部都是采用炮彈鋼30CrMnSi和50CrMnMo制作加工的，所以 彈體磷化時(shí)只需使用一種鋼鐵磷化液即可?，F(xiàn)有炮彈彈體前端為362mm長(zhǎng)是用硬鋁合金 LY-12制造，后端588mm長(zhǎng)是用炮彈鋼30CrMnSi和50CrMnMo制造的，鋼鋁兩種材質(zhì)是通過(guò) 粘結(jié)和壓制連成一體的。繼續(xù)采用原來(lái)的鋼鐵磷化劑，就無(wú)法在硬鋁合金LY-12的表面生 成達(dá)到中華人民共和國(guó)兵器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(WJ536-2007)技術(shù)要求的磷化膜層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種可在鋼鋁兩種金屬 表面上同時(shí)生成一層與金屬基體牢固結(jié)合的磷化膜層的鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通 用磷化劑及制備方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑，其特 征在于由主劑、1號(hào)添加劑及2號(hào)添加劑組成，所述主劑與1號(hào)添加劑、2號(hào)添加劑的質(zhì)量比 為 100 :3 8 :13 19 ；
所述主劑的原料及質(zhì)量百分比如下
磷酸8 20%
常溫鋼鐵表面處理劑廣3%
氧化鋅0. 5^2%
雙氧水(35%)0. TO. 3%
碳酸錳(38%以上)0.6 2%
碳酸鈉2、％
硝酸鎳(20%Ni)4^7%
硝酸鐵o. ro. 2%
水余量所述1號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下
硅氟酸(40%)40 70%
氫氟酸(50%)3 5%
水余量
所述2號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下
硝酸鈉30 70%
水余量。一種上述鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑的制備方法，其特征是將計(jì)算量的主劑、1號(hào)添加劑和2號(hào)添加劑混合而成；
所述主劑按如下步驟制備
先將部分水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速控制在6(Γ80轉(zhuǎn)/ min，然后將計(jì)算量的磷酸和常溫鋼鐵表面處理劑加入到反應(yīng)釜中，再把計(jì)算量的氧化鋅細(xì)流徐徐加入到反應(yīng)釜中，攪拌至透明狀，再將計(jì)算量的雙氧水、碳酸錳、碳酸鈉、硝酸鎳、硝酸鐵和剩余的水依次加入到反應(yīng)釜中，繼續(xù)攪拌至呈綠色透明液體； 所述1號(hào)添加劑按如下步驟制備
將計(jì)算量的水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速控制在4(Γ60轉(zhuǎn)/min，然后將計(jì)算量的硅氟酸、氫氟酸依次徐徐加入到反應(yīng)釜中繼續(xù)攪拌30 min即可； 所述2號(hào)添加劑按如下步驟制備
將計(jì)算量的水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速控制在6(Γ80轉(zhuǎn)/min，然后將計(jì)算量的硝酸鈉徐徐加入到反應(yīng)釜中，攪拌至呈無(wú)色透明液體。本發(fā)明是向現(xiàn)有的鋼鐵磷化劑中引入了 SiO的化合物，同時(shí)調(diào)整了游離氟的濃度，添加了 Fe+3并且控制了復(fù)合氟與游離氟的摩爾比，另外，對(duì)酸液性質(zhì)、鹽的組分、PH值、 陰離子的性質(zhì)及H+以外其他陽(yáng)離子的濃度等均加以控制，各組分相互作用，可同時(shí)滿(mǎn)足鋼鋁兩種電位截然不同的金屬在溶液中能發(fā)生相近似的微電池腐蝕溶解，從而保證了在鋼鋁兩種金屬表面上同時(shí)生成一層與金屬基體牢固結(jié)合的磷化膜層。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1
由主劑、1號(hào)添加劑及2號(hào)添加劑組成，所述主劑與1號(hào)添加劑、2號(hào)添加劑的質(zhì)量比為 100 3 19 ；
所述主劑的原料及質(zhì)量百分比如下
磷酸20%常溫鋼鐵表面處理劑1%氧化鋅0. 5%濃度35%的雙氧水0. 1%濃度38%以上的碳酸錳2%碳酸鈉2%濃度20%的硝酸鎳4%硝酸鐵0. 2%水余量。所述1號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下
濃度40%的硅氟酸40%
濃度50%的氫氟酸5%
水余量
所述2號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下
硝酸鈉70%
水余量。制備方法是將計(jì)算量的主劑、1號(hào)添加劑和2號(hào)添加劑混合而成，所述主劑按如下步驟制備先將部分水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速控制在60轉(zhuǎn)/ min，然后將計(jì)算量的磷酸和常溫鋼鐵表面處理劑加入到反應(yīng)釜中，再把計(jì)算量的氧化鋅細(xì)流徐徐加入到反應(yīng)釜中，攪拌至透明狀，再將計(jì)算量的雙氧水、碳酸錳、碳酸鈉、硝酸鎳、硝酸鐵和剩余的水依次加入到反應(yīng)釜中，繼續(xù)攪拌至呈綠色透明液體；
所述1號(hào)添加劑按如下步驟制備將計(jì)算量的水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器， 轉(zhuǎn)速控制在40轉(zhuǎn)/min，然后將計(jì)算量的硅氟酸、氫氟酸依次徐徐加入到反應(yīng)釜中繼續(xù)攪拌 30 min即可；
所述2號(hào)添加劑按如下步驟制備將計(jì)算量的水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器， 轉(zhuǎn)速控制在60轉(zhuǎn)/min，然后將計(jì)算量的硝酸鈉徐徐加入到反應(yīng)釜中，攪拌至呈無(wú)色透明液體。所用原料均為市售產(chǎn)品，其中水用自來(lái)水即可，常溫鋼鐵表面處理劑(SP-12)是大連三達(dá)奧克化學(xué)股份有限公司產(chǎn)品。實(shí)施例2:
由主劑、1號(hào)添加劑及2號(hào)添加劑組成，所述主劑與1號(hào)添加劑、2號(hào)添加劑的質(zhì)量比為 100 8 13 ；
所述主劑的原料及質(zhì)量百分比如下
磷酸8%
常溫鋼鐵表面處理劑3%
氧化鋅2%
濃度35%的雙氧水0. 3%
濃度38%以上的碳酸錳0. 6%
碳酸鈉4%
濃度20%的硝酸鎳7%
硝酸鐵0. 1%
水余量。所述1號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下
濃度40%的硅氟酸70%
濃度50%的氫氟酸3%
水余量
所述2號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下硝酸鈉30%
水余量。制備方法是將計(jì)算量的主劑、1號(hào)添加劑和2號(hào)添加劑混合而成，所述主劑按如下步驟制備先將部分水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速控制在80轉(zhuǎn)/ min，然后將計(jì)算量的磷酸和常溫鋼鐵表面處理劑加入到反應(yīng)釜中，再把計(jì)算量的氧化鋅細(xì)流徐徐加入到反應(yīng)釜中，攪拌至透明狀，再將計(jì)算量的雙氧水、碳酸錳、碳酸鈉、硝酸鎳、硝酸鐵和剩余的水依次加入到反應(yīng)釜中，繼續(xù)攪拌至呈綠色透明液體；
所述1號(hào)添加劑按如下步驟制備將計(jì)算量的水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器， 轉(zhuǎn)速控制在60轉(zhuǎn)/min，然后將計(jì)算量的硅氟酸、氫氟酸依次徐徐加入到反應(yīng)釜中繼續(xù)攪拌 30 min即可；
所述2號(hào)添加劑按如下步驟制備將計(jì)算量的水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器， 轉(zhuǎn)速控制在80轉(zhuǎn)/min，然后將計(jì)算量的硝酸鈉徐徐加入到反應(yīng)釜中，攪拌至呈無(wú)色透明液體。原料來(lái)源同實(shí)施例1。實(shí)施例3:
由主劑、1號(hào)添加劑及2號(hào)添加劑組成，所述主劑與1號(hào)添加劑、2號(hào)添加劑的質(zhì)量比為 100 10 16 ；
所述主劑的原料及質(zhì)量百分比如下
磷酸15%
常溫鋼鐵表面處理劑2%
氧化鋅1%
濃度35%的雙氧水0. 2%
濃度38%以上的碳酸錳1. 3%
碳酸鈉3%
濃度20%的硝酸鎳5%
硝酸鐵0. 15%
水余量。所述1號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下
濃度40%的硅氟酸50%
濃度50%的氫氟酸4%
水余量
所述2號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下
硝酸鈉50%
水余量。制備方法是將計(jì)算量的主劑、1號(hào)添加劑和2號(hào)添加劑混合而成，所述主劑按如下步驟制備先將部分水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速控制在70轉(zhuǎn)/ min，然后將計(jì)算量的磷酸和常溫鋼鐵表面處理劑加入到反應(yīng)釜中，再把計(jì)算量的氧化鋅細(xì)流徐徐加入到反應(yīng)釜中，攪拌至透明狀，再將計(jì)算量的雙氧水、碳酸錳、碳酸鈉、硝酸鎳、硝酸鐵和剩余的水依次加入到反應(yīng)釜中，繼續(xù)攪拌至呈綠色透明液體；所述1號(hào)添加劑按如下步驟制備將計(jì)算量的水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器， 轉(zhuǎn)速控制在50轉(zhuǎn)/min，然后將計(jì)算量的硅氟酸、氫氟酸依次徐徐加入到反應(yīng)釜中繼續(xù)攪拌 30 min即可；
所述2號(hào)添加劑按如下步驟制備將計(jì)算量的水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器， 轉(zhuǎn)速控制在70轉(zhuǎn)/min，然后將計(jì)算量的硝酸鈉徐徐加入到反應(yīng)釜中，攪拌至呈無(wú)色透明液體。原料來(lái)源同實(shí)施例1。效果
本發(fā)明實(shí)施例1、2、3應(yīng)用在自動(dòng)噴淋生產(chǎn)線(xiàn)上的工藝流程均為 噴淋預(yù)脫脂一噴淋脫脂一噴淋水洗一噴淋水洗一噴淋表調(diào)一噴淋磷化一噴淋水洗一噴淋純水洗一烘干一靜電自動(dòng)噴涂涂裝。其中噴淋磷化采用本發(fā)明的磷化工作槽液按工作槽中加入IOOKg主劑，再加入計(jì)算量的1號(hào)添加劑和2號(hào)添加劑，再加水到1000L，其工藝參數(shù)為總酸度2(T26Pt，游離酸度0. 4 1. 6 Pt，促進(jìn)劑濃度1. 5 4. 5 Pt，溫度35 50°C，噴淋時(shí)間1. 5 3min。結(jié)果鋼鋁兩種材質(zhì)的磷化膜層外觀(guān)、膜層厚度，膜層質(zhì)量，磨層的耐腐蝕性，噴涂涂裝漆層的干性結(jié)合力、沖擊試驗(yàn)、杯突試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、柔韌性試驗(yàn)、耐霉菌試驗(yàn)、耐侯性試驗(yàn)、耐濕熱試驗(yàn)以及耐鹽霧試驗(yàn)全部通過(guò)WJ536-2007、WJ1536-2007以及GB/T9792-2003 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)條件要求。
權(quán)利要求
1.一種鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑，其特征在于由主劑、1號(hào)添加劑及2 號(hào)添加劑組成，所述主劑與1號(hào)添加劑、2號(hào)添加劑的質(zhì)量比為100 :3、13^19 ；所述主劑的原料及質(zhì)量百分比如下磷酸8 20%常溫鋼鐵表面處理劑廣3%氧化鋅0. 5^2%雙氧水(35%)0. Γ0. 3%碳酸錳(38%以上)0.6 2%碳酸鈉2、％硝酸鎳(20%Ni)4^7%硝酸鐵0. Γ0. 2%水余量所述1號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下硅氟酸(40%)40 70%氫氟酸(50%)3 5%水余量所述2號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下硝酸鈉30 70%水余量。
2.一種如權(quán)利要求1所述鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑的制備方法，其特征是將計(jì)算量的主劑、1號(hào)添加劑和2號(hào)添加劑混合而成；所述主劑按如下步驟制備先將部分水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速控制在6(Γ80轉(zhuǎn)/ min，然后將計(jì)算量的磷酸和常溫鋼鐵表面處理劑加入到反應(yīng)釜中，再把計(jì)算量的氧化鋅細(xì)流徐徐加入到反應(yīng)釜中，攪拌至透明狀，再將計(jì)算量的雙氧水、碳酸錳、碳酸鈉、硝酸鎳、硝酸鐵和剩余的水依次加入到反應(yīng)釜中，繼續(xù)攪拌至呈綠色透明液體；所述1號(hào)添加劑按如下步驟制備將計(jì)算量的水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速控制在4(Γ60轉(zhuǎn)/min， 然后將計(jì)算量的硅氟酸、氫氟酸依次徐徐加入到反應(yīng)釜中繼續(xù)攪拌30 min即可；所述2號(hào)添加劑按如下步驟制備將計(jì)算量的水加入到不銹鋼反應(yīng)釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速控制在6(Γ80轉(zhuǎn)/min，然后將計(jì)算量的硝酸鈉徐徐加入到反應(yīng)釜中，攪拌至呈無(wú)色透明液體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種可在鋼鋁兩種金屬表面上同時(shí)生成磷化膜層的鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑及制備方法，是由主劑、1號(hào)添加劑及2號(hào)添加劑混合配制而成，所述主劑與1號(hào)添加劑、2號(hào)添加劑的質(zhì)量比為1003~813~19；所述主劑的原料及質(zhì)量百分比如下磷酸8~20%、常溫鋼鐵表面處理劑1~3%、氧化鋅0.5~2%、雙氧水(35%)0.1~0.3%、碳酸錳(38%以上)0.6~2%、碳酸鈉2~4%、硝酸鎳(20%Ni)4~7%、硝酸鐵0.1~0.2%及水余量；所述1號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下硅氟酸(40%)40~70%、氫氟酸(50%)3~5%及水余量；所述2號(hào)添加劑的原料及質(zhì)量百分比如下硝酸鈉30~70%及水余量。
文檔編號(hào)C23C22/36GK102363881SQ20111034930
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者何成利, 潘德順, 王剛, 白延博, 許輝, 閆紹國(guó), 黃英, 龔銳 申請(qǐng)人:大連三達(dá)奧克化學(xué)股份有限公司