一種汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，屬于汽車板的磷化處理工藝領(lǐng)域。生產(chǎn)方法包括如下步驟：1)配液、2)排渣、3)滴定、4)磷化處理工藝關(guān)鍵點(diǎn)控制、5)磷化處理工藝中異常過程處理。通過嚴(yán)格控制活化處理和磷化處理過程中的工藝參數(shù)，并及時(shí)的對(duì)活化和磷化過程中的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，保證了磷化板的質(zhì)量。同時(shí)，對(duì)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的異常問題，也配備了相對(duì)應(yīng)的解決措施。因此，本發(fā)明的生產(chǎn)方法制定了一整套完整的鍍鋅板磷化工藝生產(chǎn)方法，使產(chǎn)品的質(zhì)量問題得以保證。
【專利說明】
一種汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于汽車板的磷化處理工藝領(lǐng)域，具體地涉及一種汽車鍍鋅板磷化處理生 產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 常規(guī)的鋼板經(jīng)冶煉并澆鑄成板坯，然后進(jìn)行熱乳-酸洗連乳-連續(xù)退火-電鍍鋅 -磷化處理工藝或者熱乳-酸洗連乳-熱鍍鋅-磷化處理工藝。其中鍍鋅板磷化工藝是在 磷酸鹽的稀溶液中進(jìn)行，通過化學(xué)反應(yīng)在鋅層表面形成不溶性的三系磷酸鹽膜的過程。磷 化處理后的鍍鋅板具有優(yōu)良沖壓性及涂覆性，因此備受高端汽車廠及家電廠的青睞。
[0003] 磷化反應(yīng)形成的磷化膜結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其組成也隨著磷化液的不同而不同。磷化 反應(yīng)過程為:把磷化金屬浸入磷化液中，磷化液中的磷酸要與金屬表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)， 金屬被氧化變成金屬離子，氫離子被還原成氫氣溢出水面，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，磷化液中 的磷酸含量逐漸減少，促使可溶性的磷酸鹽變成不溶性的磷酸鹽，不溶性的磷酸鹽沉降在 金屬表面形成磷化膜。被磷酸溶解下來的金屬離子，也變成可溶性的磷酸鹽，隨著酸度的降 低，也會(huì)分解變成不溶性磷酸鹽，從而形成磷化膜。磷化液中有多少種金屬，在磷化膜中就 生成多種不同的磷酸鹽，因而磷化膜的成分是多種多樣的，色彩也不同，有淺灰色的，深灰 色的，黑色的，彩色的等等。
[0004] 由于磷化過程復(fù)雜，磷化產(chǎn)品的工藝標(biāo)準(zhǔn)難以控制，因此，在國內(nèi)外僅有幾個(gè)知名 鋼鐵企業(yè)具備磷化處理生產(chǎn)能力。
[0005] 由于缺乏同類機(jī)組生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，沒有一套完整的鍍鋅板磷化工藝生產(chǎn)方法，當(dāng)生產(chǎn) 條件波動(dòng)時(shí)，不能穩(wěn)定保證磷化板質(zhì)量，導(dǎo)致磷化膜厚和磷化顆粒尺寸離目標(biāo)值存在偏差， 隨著生產(chǎn)時(shí)間的延續(xù)，膜厚等關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)愈加難于控制。生產(chǎn)的磷化板產(chǎn)品存在磷化板 板面發(fā)黃、發(fā)花、晶粒粗大、膜厚偏厚、色差、水印等問題，雖然機(jī)組也在生產(chǎn)各環(huán)節(jié)尋找原 因，但未能解決此問題，也未能找出關(guān)鍵影響因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法。該生產(chǎn) 方法不僅嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)，而且隨時(shí)對(duì)不符合工藝參數(shù)的條件進(jìn)行調(diào)整， 同時(shí)還有異常處理過程。因此提供了一整套完整的磷化生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)制備的磷化板具有 優(yōu)良的耐蝕性和沖壓性。
[0007] 本發(fā)明提供了一種汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，包括如下處理工藝步驟：
[0008] 1)配液:配置活化液，向活化罐中先加水，再加活化粉，保證活化液濃度為3.0~ 7. Og/L，活化液的pH值為8.0~11.0，活化液及配及用;且活化液配置結(jié)束后，打開攪拌器；
[0009] 首次配置磷化槽液，通過磷化開缸劑和水調(diào)配磷化槽液;保證首次配置的磷化槽 液中總酸的酸點(diǎn)ΤΑι為20~30，游離酸的酸點(diǎn)FAi為1.0~3.0;
[0010] 2)排渣:對(duì)磷化槽罐底部的沉渣進(jìn)行排渣處理，每次排渣處理的排渣次數(shù)為4~6 次，每相鄰兩次排渣之間的時(shí)間間隔為0.5~1.5h，且每次的排渣時(shí)間不固定，直至磷化槽 中的磷化槽液變澄清為止;排渣處理結(jié)束之前，不要開啟任何循環(huán)；
[0011] 3)滴定:每次排渣處理過程結(jié)束后，打開過濾循環(huán)處理20~40min后，對(duì)磷化槽液 加熱循環(huán)10~30min;然后滴定并測(cè)算磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA2和總酸的酸點(diǎn)TA2;
[0012 ] 31)若1 · 0彡FA2彡3 · 0，且20彡TA2彡30，則該磷化槽液可以繼續(xù)用作磷化處理；
[0013 ] 32)若磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA2、總酸的酸點(diǎn)TA沖的任意一個(gè)不滿足31)中的 數(shù)值要求，則需要對(duì)磷化槽液進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方案如33)所述；
[0014] 33)磷化槽液的調(diào)整：
[0015] 若磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA2高于首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TM，游離酸 的酸點(diǎn)FA2低于首次配置的磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FAi，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化補(bǔ)充 劑；
[0016] 若磷化槽液的游離酸的酸點(diǎn)FA2高于首次配置的磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FAi，總 酸的酸點(diǎn)TA2低于首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TM，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化開缸 劑；
[0017] 4)磷化處理工藝關(guān)鍵點(diǎn)控制：
[0018] 活化處理:汽車鍍鋅板通過所述步驟1)配置的活化液中，保證活化液濃度為3.0~ 7. Og/L，活化液的pH值為8.0~11.0;活化溫度<30°C，得到表面活化后的汽車鍍鋅板； [0019]磷化處理:將經(jīng)表面活化后的汽車鍍鋅板通過所述步驟1)首次配置的磷化槽液或 磷化處理若干次后，仍滿足總酸的酸點(diǎn)TA 2為20~30,游離酸的酸點(diǎn)FA2為1.0~3.0的磷化槽 液，控制磷化回流溫度為45~60°C ;
[0020] 5)磷化處理工藝中異常過程處理：
[0021] 51)磷化滴液痕:磷化槽在磷化后烘干，出現(xiàn)水痕的問題，需要在磷化生產(chǎn)完畢后， 將活化槽蓋、鍍后擠干輥的槽蓋全部揭開，并對(duì)上述區(qū)域的噴管及隔離板進(jìn)行擦洗；
[0022] 52)磷化輥?。毫谆迳洗嬖谳佊?，因此需要檢查鍍后擠干輥，可通過抬輥排查；
[0023] 53)磷化液循環(huán)無回流:檢查回流過濾器。
[0024] 具體地，所述步驟4)中，
[0025] 活化處理:汽車鍍鋅板通過所述步驟1)配置的活化液中，保證活化液濃度為4.0~ 6. Og/L，活化液的pH值為8.5~10.0;活化溫度<30°C，得到表面活化后的汽車鍍鋅板； [0026]磷化處理:將經(jīng)表面活化后的汽車鍍鋅板通過所述步驟1)首次配置的磷化槽液， 且首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TAi*24~28，游離酸的酸點(diǎn)FAiSl. 8~2.4，或磷化處 理若干次后，仍滿足總酸的酸點(diǎn)TA2為24~28,游離酸的酸點(diǎn)FA2為1.8~2.4的磷化槽液，控 制磷化回流溫度為50~53°C。
[0027] 更具體地，所述步驟3)的具體處理過程如下：
[0028]每次排渣處理過程結(jié)束后，打開過濾循環(huán)處理30min后，對(duì)磷化槽液加熱循環(huán) 15min;然后滴定并測(cè)算磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA2和總酸的酸點(diǎn)TA2;
[0029] 31)若1.8^^厶2彡2.4，且24彡了厶2彡28，或酸比了厶 2八^2滿足：8彡了厶2八^2彡14，則該 磷化槽液可以繼續(xù)用作磷化處理；
[0030] 32)若磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA2、總酸的酸點(diǎn)TA2及酸比TA 2/FA2中的任何一個(gè) 不滿足31)中的數(shù)值要求，則需要對(duì)磷化槽液進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方案如33)所述；
[0031] 33)磷化槽液的調(diào)整：
[0032] 若磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA2高于首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TM，游離酸 的酸點(diǎn)FA2低于首次配置的磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FAi，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化補(bǔ)充 劑;且磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA 2增加1點(diǎn)，需補(bǔ)充的磷化補(bǔ)充劑的體積為32.5 X V%，此時(shí) 游離酸增加〇. 5點(diǎn)，添加速度為0.5~1.5L/min，V為磷化槽中磷化槽液在此刻的總液位；
[0033] 若磷化槽液的游離酸的酸點(diǎn)FA2高于首次配置的磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FAi，總 酸的酸點(diǎn)TA2低于首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TM，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化開缸 劑;且磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA 2降低1點(diǎn)，添加的磷化開缸劑的體積為60 XV%，此時(shí)游離 酸對(duì)應(yīng)增加0.1~0.2點(diǎn)，添加速度為0.5~1.5L/min，V為磷化槽中磷化槽液在此刻的總液 位。
[0034] 更具體地，保證活化液的濃度為4.0~6. Og/L，活化液的pH值為8.5~10.0;
[0035]當(dāng)8 · 5彡活化液的pH彡9 · 0時(shí)，需要補(bǔ)加活化液；
[0036] 當(dāng)活化液的PH<8.5時(shí)，需重新配置符合要求的活化液，且從開始配置活化液到使 用活化液之間的時(shí)間間隔不超過8h。
[0037] 更具體地，所述活化液成分為膠體磷酸肽，當(dāng)打開循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，配好的活化液從活 化罐進(jìn)入活化槽中。
[0038] 更具體地，首次配置磷化槽液，通過磷化開缸劑和水調(diào)配磷化槽液，按10L磷化槽 液中加入10~12kg的磷化開缸劑的標(biāo)準(zhǔn)，配好的磷化槽液中保證總酸的酸點(diǎn)TAi*24~28， 游離酸的酸點(diǎn)FAi為1.8~2.4。
[0039] 更具體地，磷化槽液在首次配置后，后期需補(bǔ)加磷化補(bǔ)充劑和磷化開缸劑，磷化補(bǔ) 充劑和磷化開缸劑的成分是鋅、鎳、錳的三式磷酸鹽體系;且磷化補(bǔ)充劑的總酸的酸點(diǎn)低于 磷化開缸劑的總酸的酸點(diǎn)，磷化補(bǔ)充劑的游離酸的酸點(diǎn)高于磷化開缸劑的游離酸的酸點(diǎn)。
[0040] 更具體地，除首次配置的磷化槽液，其它的磷化槽液在使用之前均需對(duì)磷化槽罐 底部的沉渣進(jìn)行排渣處理，同時(shí)加水，且加水的體積為磷化槽中磷化槽液體積的3~5%。
[0041] 更具體地，所述步驟4)的磷化處理過程中，當(dāng)表面活化后的汽車鍍鋅板在磷化槽 中的運(yùn)行速度達(dá)到120m/min以上時(shí)，磷化反應(yīng)時(shí)間只有11s，可以調(diào)整磷化噴嘴的角度和壓 力：
[0042]調(diào)整磷化噴嘴的角度偏向汽車鍍鋅板運(yùn)行方向30~40° ;
[0043]調(diào)整磷化噴嘴的上噴管的壓力為0.5~l.Obar，磷化噴嘴的下噴管第一組和第二 組的壓力均為0.4~0.9bar，其余噴管的壓力為0.8~1.2bar。
[0044] 為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案，表1為本發(fā)明磷化工藝中優(yōu)選的技術(shù)參數(shù)。
[0045] 表1磷化工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)
[0046]
[0047]由表1可以看出，活化處理的活化濃度優(yōu)選為4.0~6. Og/L，活化pH為8.5~10.0， 活化溫度小于30°C時(shí)，活化板表面均勻存在活性點(diǎn)，為后續(xù)的磷化處理奠定了較好的基礎(chǔ)。
[0048] 磷化處理過程中，優(yōu)選磷化回流溫度為50~53°C，且要保證磷化槽液中的總酸的 酸點(diǎn)在24~28之間，游離酸的酸點(diǎn)在1.8~2.4之間，或者酸比在8~14之間，適宜的總酸和 游離酸濃度，能保證磷化膜在板面順利生成，且磷化膜的厚度適中，磷化膜的晶粒尺寸均 勻，符合生產(chǎn)要求。
[0049]本發(fā)明制備方法的原理在于：
[0050]本發(fā)明的制備方法通過對(duì)活化處理和磷化處理過程中的工藝參數(shù)的嚴(yán)格控制，并 及時(shí)的對(duì)活化或磷化過程中的工藝參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，保證了磷化板的質(zhì)量，同時(shí)，對(duì)生產(chǎn) 過程中出現(xiàn)的異常問題，也配備了相對(duì)應(yīng)的解決措施。
[0051 ]本發(fā)明的有益效果在于：
[0052] 1、制定了一整套完整的鍍鋅板磷化工藝生產(chǎn)方法，使產(chǎn)品的質(zhì)量問題得以保證。
[0053] 2、可以滿足汽車廠商對(duì)磷化板產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，實(shí)現(xiàn)定制生產(chǎn)、靈活處理的目的。
【附圖說明】
[0054]圖1為實(shí)施例1中磷化板1的磷化膜微觀形貌示意圖；
[0055] 圖2為實(shí)施例1中磷化板2的磷化膜微觀形貌示意圖；
[0056] 圖3為實(shí)施例2中對(duì)比例1的磷化膜微觀形貌示意圖；
[0057]圖4為實(shí)施例2中對(duì)比例2的磷化膜微觀形貌示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058]為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容，但 本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下實(shí)施例。
[0059] 本發(fā)明公開了一種汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，包括如下處理工藝步驟：
[0060] 1)配液:配置活化液，向活化罐中先加水，再加活化粉，保證活化液濃度為3.0~ 7. Og/L，活化液的pH值為8.0~11.0，活化液及配及用;且活化液配置結(jié)束后，打開攪拌器； [0061 ]作為本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)選，保證活化液的濃度為4.0~6. Og/L，活化液的pH值為8.5 ~10 · 0;
[0062] 當(dāng)8.活化液的pH<9.0時(shí)，需要補(bǔ)加活化液；
[0063] 當(dāng)活化液的PH<8.5時(shí)，需重新配置符合要求的活化液，且從開始配置活化液到使 用活化液之間的時(shí)間間隔不超過8h。
[0064] 且所述活化液成分為膠體磷酸肽，當(dāng)打開循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，配好的活化液從活化罐進(jìn) 入活化槽中。
[0065] 首次配置磷化槽液，通過磷化開缸劑和水調(diào)配磷化槽液;保證首次配置的磷化槽 液中總酸的酸點(diǎn)TAiS20~30,游離酸的酸點(diǎn)FAiSl.O~3.0,且配好的磷化槽液成分是鋅、 鎳、錳的三式磷酸鹽體系；
[0066] 作為本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)選，首次配置磷化槽液，通過磷化開缸劑和水調(diào)配磷化槽液， 按10L磷化槽液中加入10~12kg的磷化開缸劑的標(biāo)準(zhǔn)，配好的磷化槽液中保證總酸的酸點(diǎn) 丁八 1為24~28，游離酸的酸點(diǎn)?心為1.8~2.4。
[0067] 磷化槽液在首次配置后，后期需補(bǔ)加磷化補(bǔ)充劑和磷化開缸劑，磷化補(bǔ)充劑和磷 化開缸劑的成分是鋅、鎳、錳的三式磷酸鹽體系;且磷化補(bǔ)充劑的總酸的酸點(diǎn)低于磷化開缸 劑的總酸的酸點(diǎn)，磷化補(bǔ)充劑的游離酸的酸點(diǎn)高于磷化開缸劑的游離酸的酸點(diǎn)。
[0068] 2)排渣:對(duì)磷化槽罐底部的沉渣進(jìn)行排渣處理，每次排渣處理的排渣次數(shù)為4~6 次，每相鄰兩次排渣之間的時(shí)間間隔為0.5~1.5h，且每次的排渣時(shí)間不固定，直至磷化槽 中的磷化槽液變澄清為止;排渣處理結(jié)束之前，不要開啟任何循環(huán)；
[0069] 除首次配置的磷化槽液，其它的磷化槽液在使用之前均需對(duì)磷化槽罐底部的沉渣 進(jìn)行排渣處理，同時(shí)加水，且加水的體積為磷化槽中磷化槽液體積的3~5%。
[0070] 3)滴定:每次排渣處理過程結(jié)束后，打開過濾循環(huán)處理20~40min后，對(duì)磷化槽液 加熱循環(huán)10~30min;然后滴定并測(cè)算磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA 2和總酸的酸點(diǎn)TA2;
[0071] 31)若1.0彡FA2彡3.0，且20彡TA2彡30，則該磷化槽液可以繼續(xù)用作磷化處理；
[0072 ] 32)若磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA2、總酸的酸點(diǎn)TA2中的任意一個(gè)不滿足31)中的 數(shù)值要求，則需要對(duì)磷化槽液進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方案如33)所述；
[0073] 33)磷化槽液的調(diào)整：
[0074] 若磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA2高于首次配置的磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TM，游離酸 的酸點(diǎn)FA2低于首次配置的磷化槽液的游離酸的酸點(diǎn)FAi，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化補(bǔ)充 劑；
[0075] 若磷化槽液的游離酸的酸點(diǎn)FA2高于首次配置的磷化槽液的游離酸的酸點(diǎn)FAi，總 酸的酸點(diǎn)TA2低于首次配置的磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TM，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化開缸 劑；
[0076]具體地，每次排渣處理過程結(jié)束后，打開過濾循環(huán)處理30min后，對(duì)磷化槽液加熱 循環(huán)15min;然后滴定并測(cè)算磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA2和總酸的酸點(diǎn)TA2;
[0077] 31)若1.8^^厶2彡2.4，且24彡丁厶2彡28，或酸比丁厶 2八^2滿足：8彡丁厶2八^2彡14，則該 磷化槽液可以繼續(xù)用作磷化處理；
[0078] 32)若磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA2、總酸的酸點(diǎn)TA2及酸比TA 2/FA2中的任何一個(gè) 不滿足31)中的數(shù)值要求，則需要對(duì)磷化槽液進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方案如33)所述；
[0079] 33)磷化槽液的調(diào)整：
[0080]若磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA2高于首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TM，游離酸 的酸點(diǎn)FA2低于首次配置的磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FAi，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化補(bǔ)充 劑;且磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA 2增加1點(diǎn)，需補(bǔ)充的磷化補(bǔ)充劑的體積為32.5 X V%，此時(shí) 游離酸增加〇. 5點(diǎn)，添加速度為0.5~1.5L/min，V為磷化槽中磷化槽液在此刻的總液位； [0081 ]若磷化槽液的游離酸的酸點(diǎn)FA2高于首次配置的磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA:，總 酸的酸點(diǎn)TA2低于首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TM，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化開缸 劑;且磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA 2降低1點(diǎn)，添加的磷化開缸劑的體積為60 XV%，此時(shí)游離 酸對(duì)應(yīng)增加0.1~0.2點(diǎn)，添加速度為0.5~1.5L/min，V為磷化槽中磷化槽液在此刻的總液 位。
[0082]其中，游離酸的酸點(diǎn)測(cè)定方法為：
[0083]用移液管移取10ml磷化槽液置于250mL錐形瓶中，加入50mL去離子水，滴加2~3滴 甲基橙指示劑(或溴酚藍(lán)指示劑），用O.lmol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈橙色(或用 溴酚藍(lán)指示劑顯色，滴定至溶液由黃變?yōu)樗{(lán)紫色）即為終點(diǎn)，記下消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體 積Vi。若滴定終點(diǎn)不明顯，可用pH計(jì)輔助測(cè)定(pH=4.0)。
[0084] 計(jì)算公式為:FA2= (l〇V1C)/(0 · lVo)
[0085] 其中，總酸的酸點(diǎn)測(cè)定方法為：
[0086]用移液管移取10ml磷化槽液置于250mL錐形瓶中，加入50mL去離子水，滴加2~3滴 酚酞指示劑，用〇. lmol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈粉紅色，記下消耗的氫氧化鈉標(biāo) 準(zhǔn)容易讓的體積V2。
[0087] 計(jì)算公式為：TA2= (10v2C)/(0 · lVo)
[0088] 上式中：C為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)際濃度，單位為mol/L;
[0089] Vo代表的是取樣毫升數(shù)，單位為mL;
[0090] 4)磷化處理工藝關(guān)鍵點(diǎn)控制：
[0091] 活化處理:汽車鍍鋅板通過所述步驟1)配置的活化液中，保證活化液濃度為3.0~ 7.0g/L，活化液的pH值為8.0~11.0;活化溫度<30°C，得到表面活化后的汽車鍍鋅板； [0092]磷化處理:將經(jīng)表面活化后的汽車鍍鋅板通過所述步驟1)首次配置的磷化槽液或 磷化處理若干次后，仍滿足總酸的酸點(diǎn)TA 2為20~30,游離酸的酸點(diǎn)FA2為1.0~3.0的磷化槽 液，控制磷化回流溫度為45~60°C ;
[0093] 進(jìn)一步地，活化處理:汽車鍍鋅板通過所述步驟1)配置的活化液中，保證活化液濃 度為4.0~6.0g/L，活化液的pH值為8.5~10.0;活化溫度<30°C，得到表面活化后的汽車鍍 鋅板；
[0094]磷化處理:將經(jīng)表面活化后的汽車鍍鋅板通過所述步驟1)首次配置的磷化槽液， 且首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TAi*24~28，游離酸的酸點(diǎn)FAiSl. 8~2.4，或磷化處 理若干次后，仍滿足總酸的酸點(diǎn)TA2為24~28,游離酸的酸點(diǎn)FA2為1.8~2.4的磷化槽液，控 制磷化回流溫度為50~53°C。
[0095]具體地，在磷化處理過程中，當(dāng)表面活化后的汽車鍍鋅板在磷化槽中的運(yùn)行速度 達(dá)到120m/min以上時(shí)，磷化反應(yīng)時(shí)間只有11s，可以調(diào)整磷化噴嘴的角度和壓力：
[0096]調(diào)整磷化噴嘴的角度偏向汽車鍍鋅板運(yùn)行方向30~40° ;
[0097]調(diào)整磷化噴嘴的上噴管的壓力為0.5~l.Obar，磷化噴嘴的下噴管第一組和第二 組的壓力為0.4~0.9bar，其余噴管的壓力為0.8~1.2bar。
[0098] 5)磷化處理工藝中異常過程處理：
[0099] 51)磷化滴液痕:磷化槽在磷化后烘干，出現(xiàn)水痕的問題，需要在磷化生產(chǎn)完畢后， 將活化槽蓋、鍍后擠干輥的槽蓋全部揭開，并對(duì)上述區(qū)域的噴管及隔離板進(jìn)行擦洗；
[0100] 52)磷化輥?。毫谆迳洗嬖谳佊。虼诵枰獧z查鍍后擠干輥，可通過抬輥排查；
[0101] 53)磷化液循環(huán)無回流:檢查回流過濾器。
[0102] 實(shí)施例1
[0103] 為了更好的說明本發(fā)明磷化工藝生產(chǎn)制備出的產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求，下面結(jié)合具體 的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。
[0104] 本實(shí)施中優(yōu)選五塊完全相同的鍍鋅板，分別標(biāo)號(hào)為1、2、3、4、5;
[0105] 且保證五塊鍍鋅板完全按照表2中的工藝參數(shù)進(jìn)行活化處理和磷化處理。
[0106] 表2鍍鋅板1~鍍鋅板5的磷化處理工藝參數(shù)
[0107]
[0109] 上述鍍鋅板1~鍍鋅板5經(jīng)過磷化工藝處理后，分別得到磷化板1、磷化板2、磷化板 3、磷化板4和磷化板5,對(duì)磷化板1~磷化板5分別進(jìn)行中性鹽霧實(shí)驗(yàn)，即將磷化板放置在試 驗(yàn)箱中，將含有氯化鈉，pH值為6.5~7.2的鹽水通過噴霧裝置進(jìn)行噴霧處理，讓鹽霧沉降到 待
[0110] 測(cè)試驗(yàn)的磷化板上，經(jīng)過8h，觀察磷化板表面的腐蝕狀態(tài)。
[0111] 表3磷化板1~磷化板5的性能參數(shù)
[0112]
[0113] 經(jīng)過中性鹽霧實(shí)驗(yàn)8h處理后，所有磷化板的表面白繡面積均小于或等于5%，因此 滿足表1工藝參數(shù)生產(chǎn)制備出的磷化板，磷化膜厚和磷化顆粒尺寸均滿足汽車廠的生產(chǎn)要 求，不存在偏差。如圖1所示的是磷化板1的磷化膜的微觀形貌示意圖，從圖1中可看出，磷化 膜的晶粒微觀尺寸在1.7~1.9μπι之間；如圖2所示的是磷化板2的磷化膜的微觀形貌示意 圖，從圖2中可看出，磷化膜的晶粒微觀尺寸在2.0~2.5μπι之間，因此滿足工藝條件生產(chǎn)的 磷化板的磷化膜厚度適中，磷化膜中的晶粒微觀尺寸均勻。
[0114] 同時(shí)，隨著時(shí)間的延續(xù)，磷化板具有較好的耐蝕性，滿足高端汽車板的質(zhì)量要求。
[0115] 實(shí)施例2
[0116] 為了與實(shí)施例1生產(chǎn)制備出的磷化板進(jìn)行對(duì)比，選擇未完全按照表1要求的工藝參 數(shù)制備的磷化板，且工藝參數(shù)如表4所示，制備得到的磷化板的性能如表5所示。
[0117] 取兩塊與實(shí)施例1中取用的鍍鋅板完全一樣的鍍鋅板。
[0118] 表4對(duì)比例中鍍鋅板的磷化處理工藝參數(shù)
[0119]
[0120] 對(duì)滿足上述工藝參數(shù)處理后的磷化板，進(jìn)行性能測(cè)試，得到了表5.
[0121 ]表5對(duì)比例中磷化板的性能參數(shù)
[0123] 從表5中可看出，對(duì)比例中的磷化板的磷化膜膜厚度大，晶粒微觀尺寸較大，其中 結(jié)合圖3，圖4可知，圖3代表對(duì)比例1的磷化膜的微觀形貌示意圖，圖4表示對(duì)比例2的磷化膜 的微觀形貌示意圖。磷化膜膜厚分別為2.8mm和3.4mm，厚度高于實(shí)施例1的磷化板膜厚，同 時(shí)，磷化膜的晶粒微觀尺寸分別為5.0~6. Ομπι和6.0~7. Ομπι，遠(yuǎn)大于實(shí)施例1中的晶粒微觀 尺寸。
[0124] 因此對(duì)比例中的磷化板不能滿足汽車廠對(duì)尺寸的要求。同時(shí)對(duì)對(duì)比例中的磷化板 進(jìn)行中性鹽霧實(shí)驗(yàn)8h處理，白銹面積遠(yuǎn)大于實(shí)施例1的磷化板的白銹面積，因此耐腐蝕性也 大大降低。
[0125] 以上實(shí)施例僅為最佳舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。除上述實(shí)施例 外，本發(fā)明還有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明 要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，其特征在于:包括如下處理工藝步驟： 1) 配液:配置活化液，向活化罐中先加水，再加活化粉，保證活化液濃度為3.0~7.Og/ L，活化液的pH值為8.0~11.0，活化液及配及用;且活化液配置結(jié)束后，打開攪拌器； 首次配置磷化槽液，通過磷化開缸劑和水調(diào)配磷化槽液;保證首次配置的磷化槽液中 總酸的酸點(diǎn)TAi為20~30，游離酸的酸點(diǎn)FAi為1.0~3.0; 2) 排渣:對(duì)磷化槽罐底部的沉渣進(jìn)行排渣處理，每次排渣處理的排渣次數(shù)為4~6次，每 相鄰兩次排渣之間的時(shí)間間隔為0.5~1.5h，且每次的排渣時(shí)間不固定，直至磷化槽中的磷 化槽液變澄清為止;排渣處理結(jié)束之前，不要開啟任何循環(huán)； 3) 滴定:每次排渣處理過程結(jié)束后，打開過濾循環(huán)處理20~40min后，對(duì)磷化槽液加熱 循環(huán)10~30min;然后滴定并測(cè)算磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA 2和總酸的酸點(diǎn)TA2; 31) 若1.0彡FA2彡3.0，且20彡TA2彡30，則該磷化槽液可以繼續(xù)用作磷化處理； 32) 若磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA2、總酸的酸點(diǎn)TA2中的任意一個(gè)不滿足31)中的數(shù)值 要求，則需要對(duì)磷化槽液進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方案如33)所述； 33) 磷化槽液的調(diào)整： 若磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA2高于首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TA1，游離酸的酸 點(diǎn)FA2低于首次配置的磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA1，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化補(bǔ)充劑； 若磷化槽液的游離酸的酸點(diǎn)FA2高于首次配置的磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA1，總酸的 酸點(diǎn)TA2低于首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TA1，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化開缸劑； 4) 磷化處理工藝關(guān)鍵點(diǎn)控制： 活化處理：汽車鍍鋅板通過所述步驟1)配置的活化液中，保證活化液濃度為3.0~ 7. Og/L，活化液的pH值為8.0~11.0;活化溫度< 30 °C，得到表面活化后的汽車鍍鋅板； 磷化處理:將經(jīng)表面活化后的汽車鍍鋅板通過所述步驟1)首次配置的磷化槽液或磷化 處理若干次后，仍滿足總酸的酸點(diǎn)TA2為20~30,游離酸的酸點(diǎn)FA2為1.0~3.0的磷化槽液， 控制磷化回流溫度為45~60°C ; 5) 磷化處理工藝中異常過程處理： 51) 磷化滴液痕:磷化槽在磷化后烘干，出現(xiàn)水痕的問題，需要在磷化生產(chǎn)完畢后，將活 化槽蓋、鍍后擠干輥的槽蓋全部揭開，并對(duì)上述區(qū)域的噴管及隔離板進(jìn)行擦洗； 52) 磷化輥?。毫谆迳洗嬖谳佊?，因此需要檢查鍍后擠干輥，可通過抬輥排查； 53) 磷化液循環(huán)無回流:檢查回流過濾器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟4)中， 活化處理：汽車鍍鋅板通過所述步驟1)配置的活化液中，保證活化液濃度為4.0~ 6. Og/L，活化液的pH值為8.5~10.0;活化溫度<30°C，得到表面活化后的汽車鍍鋅板； 磷化處理:將經(jīng)表面活化后的汽車鍍鋅板通過所述步驟1)首次配置的磷化槽液，且首 次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TAi*24~28，游離酸的酸點(diǎn)FA1Sl. 8~2.4，或磷化處理若 干次后，仍滿足總酸的酸點(diǎn)TA2為24~28，游離酸的酸點(diǎn)FA2為1.8~2.4的磷化槽液，控制磷 化回流溫度為50~53°C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟3)的具 體處理過程如下： 每次排渣處理過程結(jié)束后，打開過濾循環(huán)處理30min后，對(duì)磷化槽液加熱循環(huán)15min;然 后滴定并測(cè)算磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA2和總酸的酸點(diǎn)TA2; 31)若1.8^^厶2彡2.4，且24^^厶2彡28，或酸比了厶2/^ 2滿足:8彡了厶2/^2彡14，則該磷化 槽液可以繼續(xù)用作磷化處理； 3 2)若磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA2、總酸的酸點(diǎn)TA2及酸比TA2/FA2中的任何一個(gè)不滿足 31)中的數(shù)值要求，則需要對(duì)磷化槽液進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方案如33)所述； 33)磷化槽液的調(diào)整： 若磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA2高于首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TA1，游離酸的酸 點(diǎn)FA2低于首次配置的磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA1，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化補(bǔ)充劑;且 磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA 2增加1點(diǎn)，需補(bǔ)充的磷化補(bǔ)充劑的體積為32.5 X V%，此時(shí)游離酸 增加〇. 5點(diǎn)，添加速度為0.5~1.5L/min，V為磷化槽中磷化槽液在此刻的總液位； 若磷化槽液的游離酸的酸點(diǎn)FA2高于首次配置的磷化槽液中游離酸的酸點(diǎn)FA1，總酸的 酸點(diǎn)TA2低于首次配置的磷化槽液中總酸的酸點(diǎn)TA1，則需要對(duì)磷化槽液添加磷化開缸劑;且 磷化槽液的總酸的酸點(diǎn)TA 2降低1點(diǎn)，添加的磷化開缸劑的體積為60 XV%，此時(shí)游離酸對(duì)應(yīng) 增加0.1~0.2點(diǎn)，添加速度為0.5~1.5L/min，V為磷化槽中磷化槽液在此刻的總液位。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，其特征在于:保證活化液 的濃度為4.0~6. Og/L，活化液的pH值為8.5~10.0; 當(dāng)8.5彡活化液的pH彡9.0時(shí)，需要補(bǔ)加活化液； 當(dāng)活化液的pH<8.5時(shí)，需重新配置符合要求的活化液，且從開始配置活化液到使用活 化液之間的時(shí)間間隔不超過8h。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，其特征在于:所述活化液成分 為膠體磷酸肽，當(dāng)打開循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，配好的活化液從活化罐進(jìn)入活化槽中。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，其特征在于:首次配置磷 化槽液，通過磷化開缸劑和水調(diào)配磷化槽液，按IOL磷化槽液中加入10~12kg的磷化開缸劑 的標(biāo)準(zhǔn)，配好的磷化槽液中保證總酸的酸點(diǎn)TAA 24~28，游離酸的酸點(diǎn)FAd 1.8~2.4。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，其特征在于:磷化槽液在 首次配置后，后期需補(bǔ)加磷化補(bǔ)充劑和磷化開缸劑，磷化補(bǔ)充劑和磷化開缸劑的成分是鋅、 鎳、錳的三式磷酸鹽體系;且磷化補(bǔ)充劑的總酸的酸點(diǎn)低于磷化開缸劑的總酸的酸點(diǎn)，磷化 補(bǔ)充劑的游離酸的酸點(diǎn)高于磷化開缸劑的游離酸的酸點(diǎn)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，其特征在于:除首次配置的磷 化槽液，其它的磷化槽液在使用之前均需對(duì)磷化槽罐底部的沉渣進(jìn)行排渣處理，同時(shí)加水， 且加水的體積為磷化槽中磷化槽液體積的3~5 %。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車鍍鋅板磷化處理生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟4)的磷 化處理過程中，當(dāng)表面活化后的汽車鍍鋅板在磷化槽中的運(yùn)行速度達(dá)到120m/min以上時(shí)， 磷化反應(yīng)時(shí)間只有11s，可以調(diào)整磷化噴嘴的角度和壓力： 調(diào)整磷化噴嘴的角度偏向汽車鍍鋅板運(yùn)行方向30~40° ; 調(diào)整磷化噴嘴的上噴管的壓力為0.5~1.0 bar，磷化噴嘴的下噴管第一組和第二組的 壓力均為0.4~0.9bar，其余噴管的壓力為0.8~1.2bar。
【文檔編號(hào)】C23C22/77GK105887064SQ201610416902
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】董蓓, 柯聰, 楊成志, 雷澤紅, 宋乙峰, 涂元強(qiáng), 胡岸松
【申請(qǐng)人】武漢鋼鐵股份有限公司