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1、磷化前的预处理 一般情况下，磷化处理要求工件表面应是洁净的金属表面（二合一、三合一、四 合一例外）。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。特别是涂漆前打底用磷化还要求作表面调整，使金属表面具备一定的“活 性”才能获得均匀、细致、密实的磷化膜，达到提高漆膜附着力和耐腐蚀性的 要求。因此，磷化前处理是获得高质量磷化膜的基础。1除油脂除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。包括机械法、化学法两类。机 械法主要是：手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。化学法主要：溶剂清洗、酸性 清洗剂清洗、强碱液清洗，低碱性清洗剂清洗。以下介绍化学法除油脂工艺。1.1 溶剂清洗溶剂法除油脂，
2、一般是用非易燃的卤代烃蒸气法或乳化法。最常见的是采用三氯 乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快，效率高，脱脂干净彻 底，对各类油及脂的去除效果都非常好。在氯代烃中加入一定的乳化液，不管是 浸泡还是喷淋效果都很好。由于氯代卤都有一定的毒性，汽化温度也较高，再者 由于新型水基低碱性清洗剂的出现，溶剂蒸汽和乳液除油脂方法现在已经很少使 用了。1.2 酸性清洗剂清洗酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。它利用表面活性剂的乳化、润湿、 渗透原理，并借助于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用，达到除油脂的目的。 酸性清洗剂可在低温和中温下使用。低温一般只能除掉液态油，中温就可除掉油 和脂，一
3、般只适合于浸泡处理方式。酸性清洗剂主要由表面活性剂（如OP类非 离子型活性剂、阴离子磺酸钠型）、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。由于它 兼备有除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合一”处理液。常见的酸性 清洗剂配方及工艺参数见下表。工艺低温型中温型磷酸酸基型工业盐酸（31%）20%50% 0 0工业硫酸（98%） 0%15% 15%30% 0工业磷酸（85%） 0 0 10%40%表面活性剂（OP类，磺酸类）0.4%1.0% 0.4%1.0% 0.4%1.0%缓蚀剂适量适量适量使用温度 常量45C 5080C常温80C处理时间适当5lOmin适当盐酸、硫酸酸基的清洗剂应用最为广泛，成本低，
4、效率较高。但酸洗残留的C1-、 SO42-对工件的后腐蚀危害很大。而磷酸酸基没有腐蚀物残留的隐患，但磷酸成 本较高，清洗效率低些。对于锌件，铝件一般不采用酸性清洗剂清洗，特别锌件在酸中的腐蚀极快。1.3强碱液清洗强碱液除油脂是一种传统的有效方法。它是利用强碱对植物油的皂化反应，形成 溶于水的皂化物达到除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除掉植物油脂而不能 除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中加入表面活性剂，一般是磺酸类阴离子 活性剂，利用表面活性剂的乳化作用达到除矿物油的目的。强碱液除油脂需要较高温度，能耗大，对设备腐蚀性也大，并且材料成本并不算 低，因此这种方法的应用正逐步减少。1.4低碱性清
5、洗液清洗低碱性清洗液是当前应用最为广泛的一类除油脂剂。它的碱性低，一般pH值为 912。对设备腐蚀较小，对工件表面状态破坏小，可在低温和中温下使用，除 油脂效率较高。特别在喷淋方式使用时，除油脂效果特别好。低碱性清洗剂主要 由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成。无机型助剂主要是硅酸钠、三 聚磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等。其作用是提供一定的碱度，有分散悬浮作用。可 防止脱下来的油脂重新吸附在工件表面。表面活性剂主要采用非离子型与阴离子 型，一般是聚氯乙烯OP类和磺酸盐型，它在除油脂过程中起主要的作用。在有 特殊要求时还需要加入一些其它添加物，如喷淋时需要加入消泡剂，有时还加入 表面调整剂，起到
6、脱脂、表调双重功能。低碱性清洗剂已有很多商业化产品，如 PA3O-IM、PA3O-SM、FC-C4328、Pyroclean442 等。浸泡型清洗剂主要应注意的是表面活性剂的浊点问题，当处理温度高于浊点时， 表面活性剂析出上浮，使之失去脱脂能力，一般加入阴离子型活性剂即可解决。 喷淋型清洗剂应加入足够的消泡剂，在喷淋时不产生泡沫尤为重要。铝件、锌件清洗时，必须考虑到它们在碱性条件下的腐蚀问题，一般宜用接近中 性的清洗剂。2酸洗酸洗除锈、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
7、。硝酸由于在酸洗时产生有毒的二氧化氮气体，一 般很少应用。盐酸酸洗适合在低温下使用，不宜超过45C,使用浓度10%45%， 还应加入适量的酸雾抑制剂为宜。硫酸在低温下的酸洗速度很慢，宜在中温使用， 温度5080C，使用浓度10%25%。磷酸酸洗的优点是不会产生腐蚀性残留 物（盐酸、硫酸酸洗后或多或少会有少会有Cl-、SO42-残留），比较安全，但磷 酸的缺点是成本较高，酸洗速度较慢，一般使用浓度10%40%，处理温度可常 温到80C。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。在酸洗除锈除氧化皮槽液中，必须加入适量的缓蚀剂。缓蚀剂的种类很多，选用 也比
8、较容易，它的作用是抑制金属腐蚀和防止“氢脆”但酸洗“氢脆”敏感的 工件时，缓蚀剂的选择应特别小心，因为某些缓蚀剂抑制二个氢原子变为氢分子 的反应，即：2H2 f，使金属表面氢原子的浓度提高，增强了“氢脆”倾向。 因此必须查阅有关腐蚀数据手册，或做“氢脆”试验，避免选用危险的缓蚀剂。 3表面调整表面调整的目的，是促使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”及“风 锈”）的作用。在磷化前处理工艺中，是否选用表面调整工序和选用那一种表调 剂都是由工艺与磷化膜的要求来决定的。一般原则是：涂漆前打底磷化、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， 但酸性表调只适合于250C的中温磷化。一般中温锌钙系磷化不表调也行。磷化 前预处理工艺是：除油脂一一水洗一一酸洗一一水洗一一中和表调磷化除油除锈“二合一” 一一水洗一一中和一一表调一一磷化除油脂 水洗 表调 磷化中和一般就是0.2%1.0%纯碱水溶液。在有些工艺中对重油脂工件，还增加预 除油脂工序。
