大客车车身蒙皮整体喷淋磷化工艺应用与分析.doc

大客车车身蒙皮整体喷淋磷化工艺应用与分析摘要：本文介绍一室多用的大客车车身蒙皮整体喷淋磷化工艺，车身长12m以内的大客车均可采用。该工艺具有设备占地面积小、投资少、工艺周期短、槽液寿命长等优点，但也有材料浪费大、工艺难管理等缺点。关键词：车身蒙皮表面预处理磷化整体喷淋扣合型车身1前言为得到优质涂层，客车蒙皮涂装前必须进行磷化处理，这主要是由于磷化膜能提高有机膜与金属的结合力，增强其耐蚀性。当未经磷化处理表面的金属或非金属涂层破损以后，基体金属裸露出来，在这些表面部位形成了微电池，由于膜下形成的电解质及金属的导电性，膜与金属之间的毛细现象，金属开始腐蚀，并向各方向扩张，结果在膜下边形成腐蚀气泡，涂层大面积脱落。如果金属是经过磷化处理的，由于其他部位的金属被牢固地吸附在基体上的非导体磷化膜所绝缘，所以腐蚀过程仅局限于损坏面，并限制了电解质水平方向扩展，膜下的腐蚀受到了限制。磷化有喷磷、浸磷、喷浸结合等方式，本文介绍的一室多用车身蒙皮整体喷淋磷化工艺仅适用于不带底盘涂装的扣合型车身，该工艺具有设备占地面积小、投资少、工艺周期短、槽液寿命长、适合流水作业等优点，所以一室的整体喷淋磷化工艺在大、中型客车生产中应用较多。在同一个室体内先后对车身蒙皮进行脱脂、酸洗、表调、磷化、水洗等工序，效果比较好，该工艺切实可行。目前该工艺在扬州客车厂得到应用。2整体喷淋磷化成膜基本原理以磷酸二氢锌盐为例介绍整体喷淋磷化成膜基本原理，该磷化液中含有三种成分：(1)自由磷酸(H3PO4)，它能维持磷化液pH值为1；(2)磷酸二氢锌盐〔Zn(H2PO4)2〕；(3)催化剂：常用氧化剂有亚硝酸盐。磷化成膜机理，一般分三个阶段：(1)金属与酸发生作用引起金属溶解：Fe+H3PO4→Fe(H2PO4)2+H2↑(2)磷酸二氢锌盐在金属表面上发生水解：Zn(H2PO4)2→ZnHPO4+H3PO4(3)不溶性正磷酸盐在金属表面沉淀形成磷化膜：3ZnHPO4→Zn3(PO4)2+H3PO4同时基体金属也可直接与酸性二氢盐反应：Fe+Zn(H2PO4)2→ZnHP4+FeHPO4+H2↑Fe+Zn(H2PO4)2→ZnFe(HPO4)2+H2↑最终形成磷化膜为：

从上式可以看出，溶液的酸度非常重要，酸度太低不利于金属基体的溶解，因而难以成膜，但酸度太高，则提高了磷化膜的溶解速度，也不利于成膜，甚至根本不会上膜，因此在磷化过程中必须严格控制酸度。3车身蒙皮整体喷淋磷化工艺介绍3.1工艺流程一室多用车身蒙皮整体喷淋磷化工艺对表面预处理要求比较严格，对蒙皮磷化前常采用的预处理有：脱脂酸洗“二合一”工艺、表面调整、水洗等调整清洗方式，使蒙皮磷化更加彻底完善，提高磷化膜质量。其工艺流程如下：预清洗——沥干——脱脂酸洗——沥干——清水洗——沥干——表面调整——沥干——磷化——沥干——清水洗——沥干——出车——烘干——检查→工艺注解如下：3.1.1预清洗清除车身各部位杂物，防止进入脱脂酸洗槽中，缩短脱脂酸洗槽液寿命。3.1.2脱脂酸洗采用加有乳化剂的磷酸溶液配制槽液，脱脂酸洗同时进行，给磷化创造一个良好条件。因脱脂酸洗液呈酸性，为防止脱脂酸洗后金属金体表面返黄锈，故沥干时间特别短，但这样导致脱脂酸洗液不能充分回流到槽中，造成脱脂酸洗液大量浪费，因而材料浪费比较大。一般配槽时：磷酸占6%，乳化剂占1%。3.1.3清水洗将车身蒙皮表面及其他部位残留的脱脂酸洗液清理干净，防止影响磷化膜质量，尤其是焊缝处残液需完全清理干净，否则会影响涂装质量。3.1.4表面调整不同厂家生产的表调剂有不同的型号及规范，常用的表面调整剂是一种胶体钛系金属表面调整剂，槽液pH值控制为9～10，其作用是使磷化膜结晶更加致密，在规定的时间内使磷化膜形成更加充分、完整，有效降低磷化药品的消耗量及磷化膜重量，进一步提高涂层的耐蚀性、附着力。表面调整后的沥干时间不易过长，同样是为了防止金属基体表面返黄锈失去活性。一般情况下，表调液由于消耗，且大量脱脂酸洗液串入表调槽中，槽液pH值急剧下降，应及时加氢氧化钠、碳酸钠或表调剂进行调整，以恢复表调液pH值，当表调液变成黄褐色或黑色加调整剂不能使槽液颜色变浅恢复活性时，应废弃重新配槽，一般用量为0.3％～0.5%。3.1.5磷化采用低温磷化，温度t:35～40°C，总酸度TA：15～22，游离酸度FA：0.6～1.6，催化剂AC：1.5～2.5。槽液必须定期除渣，保证磷化液呈蓝绿色，以防槽液废弃以及堵喷嘴、管道。磷化后沥干时间可适当放长，可以使磷化液充分回流到磷化槽中，防止磷化液滞留室体和管道内流到其他槽中，易使其他槽液废弃。磷化后的水洗保证车身各部位的磷化液及杂质完全除净，磷化膜更加美观。整车蒙皮表面磷化膜应呈均匀灰色，不允许有大面积黄锈和严重挂灰，允许有轻微的水迹、消泡剂痕迹