前处理工艺流程与简要技术知识培训

第一章 涂装技术术语

1、表面预处理

在涂装前把物体表面附着的各种异物(油污、锈蚀、灰尘等)去除，且生成转化膜，提供适合于涂装要求的良好基底，保证涂膜具有良好的附着力和耐蚀性的过程，统称为表面预(前)处理。

2、脱脂

利用化学或电化学方法除去工件表面的各种油脂、灰尘、泥沙、金属粉末、手汗的过程。

3、电解脱脂

将挂在阴极或阳极上的金属工件浸在碱性电解液中，并通入直流电，使油脂与工件分离的工艺过程叫电解脱脂。

工件接阴极叫阴极电解除油；工件接阳极叫阳极电解脱脂。

4、酸洗除锈

用酸液法去除钢铁基底表面的氧化皮或锈蚀的过程。

5、喷丸(砂)

利用高速丸(砂)流的冲击作用清理和强化(粗化)表面的过程。

6、表面调整

采用机械或物理化学等手段消除碱性脱脂或除锈等造成的表面不均匀，改善工件表面与磷化液的适应性。

7、磷化

利用含磷酸或磷酸盐的溶液在基底金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜的过程。

8、钝化

使基体金属表面产生钝态的过程，以提高基体金属的抗腐蚀性。

9、铬酸盐钝化

利用六价铬或三价铬化学物的酸液在基底金属表面形成铬酸盐转化膜的过程。

10、磷化膜钝化

利用化学方法对磷化膜进行封闭处理，降低磷化膜的孔隙率，提高耐蚀性。

11、多合一处理

脱脂、除锈或脱脂、除锈、磷化、钝化一道进行的过程。

12、粉末静电喷涂

利用电晕放电原理使雾化的粉末涂料在高压电场作用下荷负电，并吸附于荷正电基底表面放电的涂装方法。

13、阳(阴)极电泳涂装

利用外加电场使悬浮于电泳口中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于阳(阴)极基底表面的涂装方法。

第一节 表面前处理

1、涂装前处理的三大作用

①提供清洁表面；

②能显著提高涂膜附着力；

③能成倍提高涂膜的耐蚀力。

2、新型涂装前处理技术的发展趋势

新型涂装前处理技术向着低温、低能耗、低污染、低毒性、低浓度、低成本、适应新型涂装方式，无需经常清理的方向发展。

3、化学涂装前处理方法有哪些？

①脱脂      ②酸洗        ③磷化(氧化)

4、磷化与脱脂、除锈的相互关系？

磷化是中心环节，脱脂和除锈是磷化前的准备工序，所以在生产实践中即要把磷化工作作为重点，又要抓好脱脂和除锈工作。

5、涂装前处理药剂选择方法是什么？

①选择满足质量要求的药剂；

②选择符合工件材质的药剂；

③选择适宜工艺的药剂；

④选择单位面积成本低的药剂；

⑤选择与涂料配套性好的药剂；

⑥售后服务能力强的供应商。

第二节 脱 脂

1、脱脂在涂装预处理工序中的重要作用

①影响除锈质量     ②影响磷化质量         ③影响涂膜质量

2、被涂工件表面所带油污的组成

①矿物油           ②石蜡、天然蜡和树脂      ③动植物油脂

④石墨等固体润滑剂        ⑤灰尘、污物等

3、物理化学脱脂法有哪几种？

①有机溶剂清洗法；

②化学清洗法；

③电化学清洗法；

④超声波清洗法；

⑤高压清洗法。

4、化学脱脂法的脱脂机理是什么？

主要脱脂机理是依靠脱脂剂对油污的皂化、润湿、乳化、渗透、卷离、分散和增溶作用实现。

5、脱脂剂按处理工艺温度的分类方法

常温型(常温～40℃)

低温型(35～65℃)

中温型(60～75℃)

高温型(80℃以上)

6、脱脂剂按化学性质(酸、碱性)分类方法

强碱性脱脂剂pH=13～14

弱碱性脱脂剂 pH=10～12

中性脱脂剂 pH6～9

酸性脱脂剂 pH＜4

7、脱脂方式的分类有哪几种及特点

脱脂方式可分为喷淋脱脂、浸渍脱脂、喷浸结合脱脂

8、喷淋脱脂的特点、适用范围

喷淋脱脂：将脱脂剂直接喷射到工件表面进行脱脂。

   优点：脱脂速度快，去污效果好，脱脂剂浓度低。

   缺点：能耗高、槽液蒸发快，脱脂剂不能直接喷射到的表面，脱脂效果差。

喷淋脱脂用于结构较简单的工件，如汽车车身、钢圈、空调、电冰箱、洗衣机等工件的脱脂，设备要求高，投资大。

9、喷淋脱脂中最常见的问题，主要解决方法

喷淋脱脂中最常见的问题是脱脂槽液，泡沫溢出，污染场地，脱脂液流失。

解决方法：①选择专用脱脂剂；②添加消泡剂；③检查设备压力和喷嘴位置、距离是否合理。

10、浸渍脱脂的特点及适用范围

浸渍脱脂：将工件直接浸泡在脱脂槽中进行脱脂。

优点：凡是脱脂剂能够接触到的部位，都能进行脱脂。

缺点：脱脂剂浓度较高，脱脂速度慢，无喷淋脱脂的机械冲刷力，工件表面的污物去除不够彻底。

   浸渍脱脂特别适用于结构复杂的工件脱脂。

11、浸渍脱脂工艺中最常见的问题及解决方法

浸渍脱脂工艺最常见的问题是工件表面的污物去除问题。

解决方法：①入槽之前先进行人工擦洗等预处理工序。

②选择去污性强的脱脂剂。

③脱脂后水洗工序采用喷淋方式。备注：？

12、选择脱脂剂的标准是什么

①脱脂能力     ②水洗性能？      ③配套性能

13、选用脱脂剂时如何考虑与上下道工序的配套性

不酸洗磷化最好选用中性脱脂剂或弱碱性脱脂剂。

酸洗磷化最好选用中性脱脂剂和酸性脱脂剂。

铝件脱脂没有碱蚀、出光工序最好选用表调脱脂剂。

灰膜磷化最好选用中性或碱性脱脂剂，切忌选用酸性脱脂剂。

有色金属工件脱脂选用中性或弱碱性脱脂剂。

与电镀工艺配套的脱脂最好选用电解脱脂剂。

14、脱脂槽液的温度和浓度是否越高越好

一般来讲温度对脱脂效果有明显的影响，随着脱脂液温度的提高，脱脂效果更好，但温度过高(≥80～90℃)会大大加速表面活性剂的分析速度，析出上浮，造成药剂无谓消耗，脱脂效果显著下降。脱脂槽液的浓度，要按使用说明书配制，不是浓度越高越好，浓度过高，会引起表面活性剂的盐析作用，浮于液面或沉于槽底，脱脂效果反而变坏。

15、采用多级脱脂处理工艺的优点是什么？

预脱脂能除去工件表面90%的油污，减轻脱脂槽液负担，从设备构造上使脱脂槽的液体，能输送到脱脂槽中，使脱脂槽液保持清洁状态，只需定期补充脱脂剂，不需要经常更换槽液。

16、脱脂后为何应充分水洗，如何保证水洗质量？

工件脱脂后表面可能附有SiO3-、Cl-、SO42-、CO32-、OH-、H+及表面活性剂，污染表调、磷化槽液，造成有缺陷的磷化膜，所以脱脂后要充分水洗。

如何保证水洗质量：

①水洗槽pH7～9，水洗槽液循环搅拌。

②浸洗工件不要露出水面，否则易使工件表面泛黄、泛绿。

③水洗后工件尽可能少在空气中停留，尽快进入下道工序。

17、影响脱脂质量的常见因素有哪些？

影响脱脂质量好坏主要取决于脱脂温度、脱脂时间、机械力作用、脱脂剂质量、水洗质量和脱脂工作量等。

18、选用脱脂剂如何考虑工件材质？

因不同的金属在碱液中具有不同的腐蚀界限，根据工件材质选择合适的pH值的脱脂剂。

常见金属耐碱性(pH)的极限值

序号 金属类别 pH极限值

1 锌 10.0

2 铝 10.0

3 锡 11.0

4 黄铜 11.5

5 硅铁 13.0

6 钢铁 14.0

19、市场上“二合一”除油除锈液的特点

“二合一”除油除锈液的特点可以在同一槽内达到除油、除锈二个目的，具有简化工艺、减少设备、减少厂房面积的优点，而且除油除锈效果比单纯酸洗除锈要好的多。

20、生产现场脱脂效果的判定方法

生产现场最常用的检查脱脂效果的方法是水浸润法，也叫水膜试验，即观察脱脂并水洗后的表面水膜连续完整情况，充分脱脂后的表面其水膜应完整连续，无水珠悬挂。

21、脱脂技术的发展趋势

①多级脱脂和多级清洗。

②液态脱脂剂的应用。

③低温和常温脱脂剂广泛应用。

④低泡脱脂剂有良好的应用前景。

22、脱脂剂的现场管理方法

一般以游离碱度(酸)的指标控制槽液的添加量与排放量，也可采用总碱度与游离碱度的比值控制法，当比值超过最大值时，槽液应废弃。最大值的确定与材料销售方共同确定。

第二章 除 锈

1、为什么钢材表面的除锈质量直接影响涂膜性能？

钢材表面的除锈质量主要指工件表面氧化皮、锈蚀等污物的清洁程度，涂装前表面的氧化皮和锈蚀若除不彻底，影响磷化效果，涂膜的附着力不好，而且工件会进一步腐蚀，引起涂膜起泡、脱落。

2、除锈的方法有哪几种？

①手工处理    ②机械处理    ③喷射处理    ④化学处理

3、何谓酸洗除锈优点

将处理的金属工件浸入盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸等无机酸和柠檬酸、酒石酸等有机酸溶液中，通过化学反应及剥离作用，使氧化皮(锈化)从金属工件表面剥离下来的过程。

酸洗除锈具有除锈速度快，成本低，每个角落的腐蚀都能完全去除等优点。

4、酸洗工序常用酸的基本性质及使用方法

名 称 分子式 配制浓度

(%) 使用温度

(℃) 优缺点

盐 酸 HCl 5～20 常温 速度快、成本低、常温使用。

酸雾大、环境污染重。

硫 酸 H2SO4 10～20 40～70 酸雾小、成本低、酸雾较少。

需升温、具有危险性、易产生氢脆。

磷 酸 H3PO4 5～30 40～80 过腐蚀氢脆小、可能形成防锈保护膜。

成本高、速度较慢。

柠檬酸 / 90～100 90～100 腐蚀小、使用安全。

价格贵、成本高、温度高。

5、HCl、H2SO4、H3PO4除锈与温度的关系

常温条件下，HCl、H2SO4、H3PO4除锈速度依次降低。

升温下，H2SO4、H3PO4除锈温度升高，除锈速度提高较快。

6、有酸洗除锈工序的生产线为何要设中和工序

金属工件经除锈处理后，虽然经清水冲洗，但在工件表面，尤其焊缝、凹处、夹层、孔腔等部位有残酸，很易使工件二次生锈。所以必须在水膜后立即进行中和处理。

中和剂   Na2CO3    用量10～50g/L    常温处理    1～3分钟

7、酸洗除锈时要注意什么？

①酸洗除锈易产生过腐蚀，因此要严格配制浓度，并按规定温度和时间操作。

②因有酸雾产生，操作人员注意安全，现场保持良好通风。

③配制硫酸酸洗液时，应将酸缓慢加入水中并不断搅拌，切忌将水直接加到硫酸中。

8、工件酸洗后表面泛黄的原因

①酸洗时间过长。

②酸洗后工件表面不清洁，中和或水洗不充分。

③工件酸洗后在空气中停留或工序间隔时间过长。

9、酸洗后工件表面易产生黑色粉状物是什么？

酸洗后表面残留灰黑色的粉状物，这是常用的事，其主要成份是碳化物，黑灰的多少与工件材质有关。黑灰附着在工件上很难用水冲掉，最好用刷子刷，加以机械力量，否则难以除去，酸浓度越高，酸洗时间越长，黑灰越重。应极力避免工件在酸槽内长时间浸泡。

10、目前现场判定除锈质量的检测方法

目前判定钢材表面除锈的清洁度仍要凭检验人员的直观感觉和经验目视检验工件表面无残留锈点或氧化皮。

第三章 表 调

1、表面调整对磷化起什么作用？

①克服粗化效应       ②提高磷化速度        ③细化晶粒

④改善磷化膜外观     ⑤提高涂膜性能

2、表面调整剂有几类？

①碱性表面调整剂(胶体肽盐)。

②酸性表调剂。

③烷基磺酸盐表面调整剂。

3、影响碱性表调剂使用性能的主要因素

①使用方法    ②pH值    ③温度＜35℃    ④搅拌循环搅拌

4、表调剂的补加和更新

①钛盐表调剂在补加时要缓慢均匀加入槽中，有条件的单位最好将粉末表调先配制成浆状，再用泵按消耗定额定期补加，同时溢流定量旧槽液。

②按处理工件表面积计算表调剂消耗量，一周后整槽更换表调剂。

第四章 磷 化

1、磷化膜作为涂装的底层起什么作用？

①提供工序间保护，以免引起二次生锈。

②提高整个涂层的耐腐蚀性。

③增加涂层与基材的附着力。

④防止漆膜与基材发生化学反应。

⑤提高涂装产品的装饰性能和使用寿命。

2、磷化材料按磷化膜化学成份分

锌 系；锌钙系；锌铁系；铁 系；锰 系；锌锰系

3、按磷化膜外观分类

彩 膜；灰 膜；黑灰膜；黑 膜

4、按促进剂类型分类

外加促进剂型；内含促进剂型

5、简述磷化膜形成过程的步骤

①酸浸蚀

②促进剂(氧化剂)加速

③磷酸的多级电离最终为PO43-

④磷酸盐沉淀结晶堆积成磷化膜

6、磷化膜的特性

①多孔性             ②抗蚀性      ③与金属基体结合力佳

④与涂膜有良好的结合力             ⑤绝缘性

7、磷化膜的膜重与膜厚的核算关系

磷化膜厚度(μm)和单位面积膜层质量(g/㎡)的核算关系表

膜厚(μm) 单位面积膜层质量(g/㎡)

1 1～2

3 3～6

5 5～15

10 10～30

15 15～45

8、如何评价磷化膜的外观

轻微的水迹、擦油、挂灰现象，由于热处理焊接及加工等表面状态不同，造成磷化膜颜色不均匀和结晶不均，焊缝、气孔和夹渣处无磷化膜为允许缺陷。

磷化膜出现泛黄生锈，膜层疏松，磷化露底局部无膜，严重挂灰等现象均为不允许缺陷。

9、什么叫磷化液的游离酸度、总酸度？

游离酸度：为溶液中磷酸一级电离出来的氢离子浓度反映，游离酸度的量表示磷化液中游离磷酸的浓度。

总酸度：为第一级和第二级电离出来的氢离子和溶液中其它盐类水解后电离出来的氢离子以及各种金属离子的总和(表示磷化溶液中全部酸液成分量的总和)。

10、游离酸度(FA)对磷化膜质量的影响

游离酸度高，磷化膜形成缓慢，膜层结晶粗大，疏松、泛黄、膜层耐蚀性差。FePO4沉渣大量生成。游离酸度过低，对钢铁基体溶解困难磷化膜难形成，磷化液稳定性差，磷化膜极黄、挂灰，有时甚至无膜。

11、总酸度对磷化膜质量的影响

总酸度过低——磷化速度慢，磷化膜过薄或不完整(露底)甚至可以无膜。

总酸度过高——磷化槽液沉渣多，磷化膜表面产生粉状物，造成挂灰。

12、何谓酸比？酸比对磷化有何影响？

酸比是磷化液的总酸度(TA)与游离酸度(FA)的比值

酸比= 总酸度(点)

游离酸度(点)

酸比是决定磷化膜优劣的非常重要的因素，根据磷化液的使用技术条件与材质情况，对酸比要求不同，但一般来说酸比值与处理温度有关。

高温磷化控制酸比为4.5～6:1左右

中温磷化控制酸比为8～10:1左右

低温磷化控制酸比为10～15:1左右

常温磷化控制酸比为20～30:1左右

13、“P”比值的定义？“P”比值对磷化膜质量的影响

“P”比值定义为：P/(P+H)   P为Zn2Fe(PO4)2•H2O(立方体结晶)

                          H为Zn3(PO4)(片形结晶)

14、提高磷化膜P比值的方法

①采用低锌含锰(三元磷化)工艺     ②采用浸渍磷化

15、促进剂在磷化处理中的作用

①缩短磷化时间   ②降低磷化温度   ③改善磷化膜外观，膜层薄而致密

④减少磷化液中，Fe2+的积累

16、促进剂的种类？促进剂的加入方式？

促进剂可分为氧化性促进剂和成膜促进剂，又可分为无机促进剂和有机促进剂，还可分为单一促进剂和复合促进剂，其加入方法可分为内含促进剂和外加促进剂磷化液。

17、如何控制磷化液中促进剂的含量

促进剂含量要严格控制在规定范围内含量低、促进作用弱、磷化速度慢，含量过高，不仅磷化速度快，影响膜层结合力，而且易使金属表面产生钝化层造成沉渣增多(出现彩膜或泛黄)促进剂的含量范围与基材，磷化温度游离酸度等因素有关，要较严格控制。

18、磷化后水洗质量对涂膜的影响

工件表面一般磷化后要充分水洗，避免磷化膜上残留可溶性盐，从而影响涂层的附着力，在湿热条件下易引起脱膜起泡、脱落，还会污染电泳槽，所以磷化后需水洗1～2道，与电泳漆配套，磷化膜须用去离子水洗2～3遍，铁系磷化后是否水洗，根据产品情况确定。

19、磷化后钝化工序的作用

①提高磷化膜的防锈能力。

②改善磷化膜综合性能。

③改善P比值低的磷化膜与电泳漆的配套性，能明显提高涂膜的耐腐蚀性及耐湿热性。

20、磷化后为何对磷化膜进行干燥？

①为下道涂装工序提供干燥表面，除去磷化膜表面的水份。

②提高涂膜的耐蚀性及附着力。

21、磷化膜的烘干温度是多少？如何选择干燥方式？

100～110℃烘干10～20min为宜，烘烤温度不宜过高，否则造成磷化膜粉化。对于结构较为复杂的工件，最好采用烘道烘干，以使迅速去掉内腔夹层的水份，对于结构较简单的工件，也可以选用热水烫干。

22、工件表面状况对磷化膜有何影响？

①材质：含碳量高的钢材为磷化，磷化膜结晶较粗，呈灰色。

       含碳量低的钢材为磷化，磷化膜颜色致密，呈瓦灰色。

       含Ni、Cr、Co等的合全钢，磷化困难。

②表面状况：钢材表面存在锈蚀等，污物的工件，经酸洗后磷化，磷化膜外观不均匀，耐蚀性差。

③工件几何形状：工件形状简单，对磷化有利，而折边、焊缝及拉伸部位，磷化膜薄而不连续，耐蚀性差，组焊件夹缝多，磷化后烘干后易泛黄。

23、影响磷化膜质量有哪些杂质离子

硫酸根离子，氯离子、铝离子、铜离子等要求磷化液中SO42-、Cl-、Al3+含量均小于0.5g/L。

24、从控制工艺参数着手如何减少磷化液沉渣量

①避免过热现象           ②避免中和现象

③控制酸比               ④磷化液中Fe2+浓度控制

25、与阴极电泳涂装配套的磷化膜的特点

膜重2～3g/㎡，P比≥85～90%，晶粒度≤10μm，镍含量≥20mg/㎡，在电泳过程中被涂物表面，形成强碱或强酸性界面层，对磷化膜有溶解侵蚀作用，因此磷化膜耐碱性的优劣可作为评价磷化膜与阴极电泳涂装配套的重要依据。

26、装饰性厚膜磷化的特点

①磷化反应是在较高温度及较长时间下进行的，膜厚可达20μm以上，膜重可达10～60g/㎡。

②磷化膜的后处理一般为皂化浸油及防锈油或浸蜡封闭等的基底。

③常用于冷加工，耐磨、润滑、电绝缘等原则上不能用作有机涂膜的基底。

④很少能在自动线上使用。

27、什么是“四合一”多功能磷化？特点及适用范围

即是将脱脂、除锈、磷化、钝化四道工序，同时在一个槽中完成的综合表面处理。该工艺特点可以简化常规磷化的繁琐工序，并可简化废水处理，设备投资少，操作简便，可采用浸、刷、喷等各种施工方法。多功能磷化工艺特别适用于一些中小企业和一些特定的产品使用，如工程机械大型槽罐、桥梁等涂装前表面处理。

28、粉末喷涂涂装对磷化膜的要求

静电喷涂要求磷化膜均匀致密，无挂灰，膜重为1.5～3.0g/㎡，因磷化膜过厚，因膜的电阻大影响挂粉。进而影响涂膜厚度。要求磷化液低温低渣，高稳定性，推荐膜重0.2～0.6g/㎡的铁系磷化，膜重1.4～2g/㎡的锌系磷化。

29、钢铁工件几种典型磷化工艺流程

1、表面有油无锈工件

脱脂—水洗—水洗—表调—磷化—水洗—水洗(钝化)—干燥

2、表面有油有锈工件

脱脂—水洗—酸洗—水洗—中和—水洗—表调—磷化—水洗(钝化)—水洗—干燥

30、使用“二合一”处理液工艺

酸性脱脂—“二合一”—水洗—中和—水洗—表调—磷化—水洗—水洗(钝化)—干燥

第五章 有色金属涂装前处理

1、铝及合金涂装前处理有哪些主要工序？浸液法的典型流程

主要工序：脱脂、碱蚀、出光、表调、化学转化及每道工序后的水洗工序，最后为转化膜干燥老化。

典型流程：

①脱脂—水洗—碱蚀—水洗—出光(表调)—水洗—化学转化—水洗—水洗—老化。

②脱脂、表调二合一 —水洗—化学转化—水洗—水洗—干燥老化

铝及合金的脱脂宜采用弱碱性溶液(pH 8～9.5)，pH值最好不超过11以免引起Al表面过腐蚀。

2、Al及合金件涂装前处理工艺为何要有碱蚀工序？

为了除掉铝及合金表面的自然氧化膜，可在脱脂工序后进行碱液腐蚀，使金属基体裸露出来，以利于以后的化学转化处理。碱蚀溶液一般用50～80g/L的NaOH，50～60℃，时间2～3min。碱蚀后应用水充分清洗。

3、铝及合金件，在碱蚀处理后为何没出光(表调)工序？

经过碱蚀的铝件表面，往往会残留不溶性的粉状物和合金中的硅等，需要再用酸处理以去掉上述物质，使铝表面露出光亮的基体以利后续的化学转化处理。所谓出光也可叫表调或酸洗。

对于纯铝、硬铝件采用HNO3:H2O=1:2(V/V)，室温，1～2min，对于铝合金，则需增加HF。

4、铝及合金件的氧化处理工艺的分类

电化学氧化：又称阳极氧化，所用电解液主要有硫酸、铬酸、草酸三种。

化学氧化：又分铬酸盐处理法和非铬酸盐处理法。

5、影响铬酸盐氧化膜质量的主要因素是什么？

①脱脂质量 ②水清洗质量   ③铬酸盐处理槽液pH值 ④氟化物含量

⑤铬酸盐处理液的温度及处理时间    ⑥转化膜干燥处理

6、铬酸盐转化膜的干燥处理作用及特点

所谓老化就是对铬转化膜进行干燥处理，原因是转化膜在未干燥之前很软，易划伤，碰毛，也易被污染，经干燥后，转化膜变得致密，提高转化膜的结合力和稳定性，温度控制在50～65℃，温度不能过高，否则会使转化膜出现裂纹，影响涂膜性能。

7、钢铁件与铝件其槽处理，Al3+的影响

槽液中大量的Al3+不仅妨碍铝材本身化学转化，而且也严重影响钢铁件，磷化膜质量甚至不成膜，Al3+的浓度必须维持在50ppm以下。

8、不同镀锌板材，如何选择磷化处理剂？

对于电镀锌工件的磷化处理，可采用铁系、锌系磷化处理，工件表面已有铬酸盐钝化膜，要首先采用碱液将钝化膜除去。

9、有色金属涂装前处理技术的发展趋势

①低温式常温表面处理剂

②低铬或无铬化处理

③无水洗处理

④前处理工艺采取互闭合循环方式

第六章 涂装工艺

1、与磷化膜配套的涂装方式主要有哪几种？

刷涂、喷涂、高压无气喷涂、电泳涂装、静电喷涂等。

2、静电喷涂对压缩空气的要求

粉末静电喷涂所用压缩空气必须是经油水分离器过滤的无油、水份和其它杂质的干净气体，否则易造成涂膜产生气泡、脱落等缺陷。

3、汽车车身涂装前处理典型工艺

此类工件均为冷轧板冲压焊接而成，要求工件不能有锈蚀，即使有极少量锈点也应在上线前打磨掉。采用阴极电泳涂装时，对前处理要求较高，典型工艺为：

⑴手工擦拭；

⑵预脱脂，喷淋，50～70℃，1min；

⑶脱脂，喷淋—浸泡—喷淋，40～50℃，0.5～2.0～0.5min；

⑷水洗二道，喷淋，常温，1~~2min；

⑸表调，喷淋，常温，1min；

⑹磷化，喷淋—浸泡—喷淋，40～50℃，1.0～3.0～0.5min；

⑺水洗，喷淋，常温，1~~2min；

⑻循环去离子水洗，喷淋，常温，1~~2min；

⑼新鲜去离子水洗，喷淋，常温，1~~2min。

4、家用电器类涂装前处理典型工艺

一般也是由冷轧板冲压而成，极少量锈蚀预先打磨掉，主要工件是冰箱、洗衣机、空调器、家用小电器的外壳等。前处理后是粉末涂装，也有部分是静电或空气喷漆。典型工艺为：

⑴预脱脂，喷淋，50～70℃，1min；

⑵脱脂，喷淋，50～70℃，1.5min；

⑶水清洗，喷淋，常温，1min；

⑷表调，喷淋，常温，1min；

⑸磷化， 30～45℃，喷淋2.5min；

⑹水清洗二道，喷淋，常温，1min

⑺去离子水洗，喷淋，常温，1min；

⑻烘干，110℃，10min；

5、解决涂装前处理缺陷遵循的原则

①弄清是设备问题还是药剂问题。其判断方法可采取涂装前处理药剂不变，而将设备替换。这样就容易辨别问题的所在。

②弄清产生缺陷的工序和大致范围。如果证明缺陷出现在涂装前处理药剂方面，那么就设法确定产生缺陷的工序。

③区分是脱脂问题还是磷化问题。这一点对于判断缺陷的产生极为重要。

④保留完整精确的原始记录，以防类似故障重复发生。

⑤一个缺陷一个缺陷的处理。

6、涂装前处理缺陷解决步骤

为弄清楚这些问题，一般可按照以下步骤进行检查。

⑴分别检查各槽液的工艺指标是否在工艺范围内，并对槽液的指标进行检测。

⑵检查槽液的温度和压力。必要时，可用温度计手工进行检测，以消除测温仪表可能带来的误差。

⑶检查操作人员的工作是否正确。

⑷检查工件是否更换了防锈油或润滑剂。

⑸检查生产用的材料、前处理药剂、涂料和溶剂的质量。

⑹检查所用的水。

⑺检查工艺过程、各工序的压力、水洗槽的水温。

⑻检查温度是否达到了要求？仪表和记录是否准确？

⑼检查是否坚持了工艺条件和设备维修制度。

⑽若是喷淋工艺，则需检查喷嘴是否堵塞，是否调准，工序之间是否适当润滑。

⑾检查传送速度是否正常，有无变化。

⑿检查现场项目中的药剂是否改变。

⒀检查槽液是否过载或耗尽。

7、涂装前处理缺陷常见原因

涂装前处理缺陷形成的原因是多方面的，常见的有以下四类：

⑴药剂

脱脂剂、除锈剂、表调剂和磷化液等药剂的处理效果、稳定性、管理难易、使用成本等，是需要考虑的，但是在处理过程中，还须检验技术参数是否正确，涂装前处理药剂是否与工件表面状况相适应，相互之间的配套性是否恰当等方面。

⑵设备

涂装前处理设备喷嘴压力和距离、传送速度、烘道温度等，都可能引起涂装前处理质量缺陷。

⑶工件材质

工件自身的材质决定工件对涂装前处理药剂有无特殊要求。如镀锌钢板的涂装前处理，就不能用强碱性脱脂剂和普通磷化材料进行磷化，必须用弱碱性或中性脱脂剂和专用磷化液处理。

⑷人为因素

操作者自身的技术熟练程度、适宜的工艺规范和严格按工艺规范进行操作，是获得高质量涂装前处理效果的重要条件。在涂装前处理过程中，制定先进的、切实可行的工艺规范是必要的，但更重要的是让操作者真正掌握要点、难点，并严格执行和加强管理。

8、管形件或易形成死角有水的工件如何磷化？

⑴管形件若有酸洗工序，要有中和工序。

⑵工件要选择适当位置打工艺孔，出槽后保证液体尽快流尽，避免窜槽和返锈。

9、如何选择槽体和加热管材料？

对于用硫酸、盐酸酸洗，槽体只能用玻璃钢、聚四氟乙烯塑料，加热管选用铜锑合金管，不能选用不锈钢材料，如果采用磷酸酸洗槽体及加热管均可选用不锈钢材料。

第七章 性能检测

1、一些常用试剂的近似比重、百分含量和摩尔浓度

名 称 分子式 重量百分比

(%) 比重 摩尔浓度

盐 酸 HCl 36～38 1.18 12

硫 酸 H2SO4 95～98 1.84 18

硝 酸 HNO3 65～68 1.52 15

磷 酸 H3PO4 85 1.71 15

氢氟酸 HF 42 1.15 24

乙 酸 CH3COH4 99 1.05 18

2、酚酞、溴汾蓝指示剂的配制方法

酚酞：称取1.0g酚酞溶于100mL乙醇中。

溴酚蓝：称取0.1g溴酚蓝溶于3ml 0.05mol/L NaOH溶液中加水稀至100ml。

3、脱脂剂总碱度测定方法

用移液管取10ml脱脂工作液于锥形瓶中，加纯水20ml，滴入3～4滴溴酚蓝(甲基橙)指示剂，以0.05mol/L的H2SO4(或0.1mol/L的HCl)标准溶液滴定至溶液由蓝色变为黄色，读取耗用的酸标准溶液的毫升数即为总碱“点”数。

4、脱脂剂游离碱度的测定方法

用移液管取10ml脱脂工作液于锥形瓶中，加纯水20ml，滴入2～3滴酚酞指示剂，以0.05mol/L的H2SO4(或0.1mol/L的HCl)标准溶液滴定至溶液红色刚好消失为终点，读取耗用的酸标准溶液的毫升数即为游离碱“点”数。

5、用于喷淋的脱脂剂如何检测消泡性能？

将试液倒入100ml具塞量筒内使液面距离塞下端面70mm，盖塞，在30±2℃的水浴或电烘箱中放置10min取出，立即上下摇动1min，上下摇动的距离约为0.33m，频率为100～110次/min，摇动完毕后，打开筒塞，盛试液的量筒置于30±2℃的水浴或电烘箱中静置3min，观察泡沫消失情况，记下残留泡沫高度(应为泡沫高、低值的平均数)。

6、磷化液中游离酸度测定方法

移取10ml磷化液于250ml锥形瓶中，加纯水20ml，滴入3～4滴溴酚蓝指示剂，摇匀，以0.1mol/L的NaOH标准溶液滴定溶液，由黄色变为蓝色，读取耗用的标准溶液的毫升数即为游离酸“点”数。

7、磷化液中总碱度测定方法

移取10ml磷化液于250ml锥形瓶中，加纯水20ml，滴入3～4滴溴酚蓝指示剂，摇匀，以0.1mol/L的NaOH标准溶液滴定溶液，由无色变为红色，读取耗用的标准溶液的毫升数即为总酸度“点”数。

8、磷化膜耐酸性检测

比较磷化膜在pH为2的酸液中5min的质量差，来评价磷化膜耐酸性。

9、磷化膜耐碱性检测

比较磷化膜在浸0.1mol/L的NaOH溶液中，5min前后的质量差，来评价磷化膜的耐碱性。

10、磷化膜阳极电泳时溶出量的测定

⑴将吹干的磷化膜称重，其重量以W1表示。

⑵将该板电泳，并水洗去掉表面浮漆。

⑶用有机溶剂(如溶解力强的酮类溶剂)洗去电泳涂膜，洗时不要拭擦。

⑷反复清洗吹干后称重，直至恒重为止，其重量以W2表示。

⑸在71℃～82℃的铬酸溶液中处理10min～15min，以除去磷化膜。在冲洗与吹干后再称量，其重量以W3表示。

磷化膜溶出量=(W1－W2)/W1－W3×100%

11、磷化膜耐腐蚀性能检测

⑴浸渍法。将磷化后的试板降至室温，浸入3%的NaCl溶液中(溶液只用一次有效)，在15～25℃保持1h，取出试样，洗净吹干，基体金属不应出现锈蚀。(棱边、孔、角及焊缝处除外)。

⑵点滴法。在15～25℃下，磷化膜表面滴一滴检验溶液，同时按动秒表，观察液滴从天蓝色变为浅黄色或淡红色的时间，一般要求变色时间不应低于30s。此法可作为工序间磷化膜质量的快速检验。

检验液的组成和含量如下：

硫酸铜(CuSO4•5H2O)41g/L，氯化钠(NaCl)35g/L，0.1mol/L盐酸(HCl)13ml(在5～35℃下)。

检验液用试剂为化学纯，水为纯水，溶液有效使用期为一周。

耐CuSO4点滴时间由供需双方确定。一般作为油漆底层的锌系膜耐CuSO4点滴时间20～30s即可满足涂装要求。不必过份强调耐CuSO4点滴时间的长短。因为磷化膜厚，尽管本身的耐蚀性较好，但与漆膜配套后不一定会提高工件的耐蚀性，甚至反而会影响阴极电泳涂层的附着力。所以只要能保证磷化后3～5天涂装不泛黄即可(实际磷化后24h内涂装更能保证质量)。

12、磷化膜盐雾试验、测定方法及评定

未进行后处理的磷化膜的耐蚀性能，按国GB6548-86中规定的中性盐雾试验方法检验有关耐蚀性能，对于磷化处理的钢铁工件及材料，当进行盐雾试验时，首先出现腐蚀的允许最小暴露时间如下：对于锌系磷化膜，允许出现腐蚀产物的最好时间为2h，对于锰系和铁系则为1.5h，耐对于锌、铝、镉及其合金的磷化膜耐蚀性能也可按该要求供需双方协商决定。

13、磷化膜与涂膜配套附着力检测方法有哪几种？

划圈法、划格法、粘结力测定法、剥离试验法等。

14、采用划格法检测涂膜附着力方法

采用划格法时，划针有采用11号缝纫机针的，有采用唱针的，有采用单面刀片的，ISO标准规定采用30°角的单刃刀具或带有6个刀口(1～2mm间距)的多刃刀具。采用针或刃具，在漆膜表面纵横垂直方向每格1mm各划6条条痕，切穿漆膜整个深度，然后手指轻轻触摸，漆膜应完全不脱落。根据ISO标准，分为6个级：

0级：漆膜完整，没有一个方格脱落；

1级：切割交叉处漆膜脱落不大于5%；

2级：漆膜脱落大于5%，不大于15%；

3级：漆膜大片脱落，不大于35%；

4级：漆膜大片脱落，不大于65%；

5级：漆膜大片脱落，大于65%。

此外还有粘结力测定法，剥离试验法等均能测定漆膜的附着力。

15、磷化膜二次附着力的测定方法

磷化膜涂装后测定的附着力称为一次附着力。在一定条件下进行耐温水试验后再测定的附着力称为二次附着力。一般是在耐水试验后的样板上用划格法作附着力测定，以胶带剥离后观察涂膜脱落等级，一般均为平行比较试验。试验条件采用40℃蒸馏水浸240h后测定。

16、磷化膜与涂膜配套的耐冲击性能检测方法

GB/T 1732-93涂层耐冲击测定法，规定了以固定质量的重锤落于试板上而不引起涂层破坏的最大高度(cm)表示的涂层耐冲击性的试验方法。

测定方法是以一定质量的重锤自某一高度落在涂装工件表面上耐不引起涂层破坏的最大高度(cm)来表示。试验装置的滑筒高为50±0.1cm，重锤质量为1000g，冲头上有一钢珠与铁砧凹槽中心对准。测试时，将欲测的样板朝上平放在铁砧上，将重锤提升到规定高度，控制按钮，重量锤自由落下，取出样板用4倍放大镜观察。涂层无裂纹，皱皮，脱落为合格。试验应在25±1℃相对湿度65±5%的条件下进行。

记录重锤落于试板上的高度，同一试板进行三次冲击试验。

磷化膜与涂层配套性。在采用阴极电泳漆的场合，测量磷化膜与阴极电泳漆的配套性，可以用冲击和二次附着力试验来考核。按工艺要求磷化和电泳的样板在烘干以后，在正面冲击点通过的情况下，观察反面的电泳漆膜破坏情况。当反面冲击点的漆膜不呈放射性破裂，即可证明磷化膜与该电泳漆的配套性良好，也可以认为该磷化膜处理良好，处理不好或配套性不好的磷化膜，与漆膜的结合性能甚至不及不磷化的钢板。

第八章 涂装前处理现场质量管理

1、脱脂工序脱脂效果不佳的原因

⑴脱脂剂选择不当；

⑵脱脂时间太短；

⑶脱脂温度偏低；

⑷脱脂剂浓度偏低；

⑸喷射压力低；

⑹喷咀堵塞，流量不足；

⑺浸渍脱脂的机械作用力小；

⑻工作液中含油量太高；

⑼脱脂后水洗不彻底。

2、喷淋脱脂工作液泡沫多的原因

⑴温度太低；

⑵循环泵密封处磨损而进空气；

⑶脱脂剂选择不当；

⑷喷射压力太大；

⑸槽液液面过高。

3、除锈(氧化皮)效果不佳的原因

⑴工件表面油污未去尽就除锈；

⑵锈层或氧化皮太厚或工件表面有腐蚀现象；

⑶除锈液浓度太低或使用过久或除锈温度太低；

⑷缓蚀剂用量过多；

⑸局部沾附有油漆或其他胶状物；

⑹除锈用的酸本身的除锈能力弱。

4、除锈后工件表面返黄的原因

⑴用强酸型除锈剂处理后，未立即用水洗或清洗不干净，工件表面留有残液；

⑵经强酸型除锈剂处理后，钢铁工件放置时间太长；

⑶锈层未去除干净。

5、除锈后工件表面发黑的原因

⑴钢铁工件表面腐蚀太重；

⑵除锈剂强酸含量太高(尤其是硫酸)；

⑶强酸型除锈剂处理时的温度太高，时间太长；

⑷除锈剂中的缓蚀剂加入量不足或已失效。

6、除锈效率下降的原因

⑴钢铁工件表面锈蚀太严重，除锈剂消耗多；

⑵处理温度太高或除锈剂的酸挥发太快，尤其是酸雾抑制性差的盐酸型除锈剂；

⑶操作不慎，工件带出除锈剂过多；

⑷除锈剂和酸的质量差；

⑸直通式蒸气加热时，蒸气量太大，冷凝水太多，稀释了除锈槽液。

7、钢铁工件磷化过程中无磷化膜的原因

⑴磷化液成分比例失调，磷酸二氢盐含量低或游离酸太高，只是金属溶解；

⑵油锈去除不干净；

⑶前处理产生过腐蚀表面积炭；

⑷磷化温度低，时间短；

⑸含杂质离子多；

⑹表面有硬化层。

8、钢铁工件磷化过程中有挂灰的原因

⑴槽液中沉淀太多，施工中沉淀被搅起，附在工件上；

⑵氧化剂过量（促进材料）；

⑶温度高。

9、工件表面磷化膜泛黄的原因

⑴酸比失调；

⑵表面有残酸；

⑶磷化温度低，时间短；

⑷表面有过蚀现象；

⑸氧化剂量少；

⑹Fe2+含量过高；

⑺Cl-含量多；

10、工件表面磷化膜局部无膜的原因

⑴工件除油不净；

⑵工件间相互接触；

⑶金属表面上聚集氢气；

⑷硝酸根不足；

⑸温度太低。

11、磷化膜薄，结晶不致密的原因

⑴磷化时间不够，温度低；

⑵亚铁含量低；

⑶总酸度低；

⑷零件表面有硬化层。

12、锌系磷化膜有粗糙、斜丝的原因

⑴表调液老化；

⑵磷化液中促进剂量低；

⑶游离酸度高。

-------试读结束-------

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