影响磷化渣的工艺操作因素及降渣措施

影响磷化渣的工艺操作因素及降渣措施
1 总酸度：总酸度指PO43-和H2PO4-的总含量，代表槽液中成膜阴离子PO43-的总含量。

当游离酸度一定时，总酸大、PO43-离子浓度高，成膜速度快，相应的渣也较多；总酸小，PO43-浓度小，成膜速度慢，膜稀疏，相应地渣也较少。

若总酸度过小，成膜速度过慢，Fe2+来不及转化为ZnFe（PO4）2，大量地被促进剂氧化成Fe3+富铁磷化渣。

这时虽然渣的生成量较小，但是渣膜的比例大，PO43-以更大的比例转化为磷化渣，造成槽液中成膜物质利用率降低，生产成本增大。

2 游离酸度：游离酸度指槽液中的游离H+的含量，用于控制磷酸二氢盐的离解度，决定PO43-的含量。

当总酸度一定时，游离酸度小的槽液，PO43-离子浓度高，成膜速度快，相应的渣也较多；而游离酸度大的槽液，PO43-浓度小，成膜速度慢，膜稀疏，相应地渣也较少。

若游离酸度过大，工件与H+的置换反应加快，成膜反应又很慢，生成大量的Fe2+来不及形成磷化膜，就被促进剂氧化成Fe3+转化富铁磷化渣。

所以随着游离酸度的逐步增大，磷化渣的生成量呈现出由大到小，再由小到大的变化趋势。

3 促进剂浓度：促进剂的作用是消除铁元素与H+置换反应生成的附在工件表面的氢，保证反应以正常的速度进行。

它的负作用是会把Fe2+氧化成Fe3+，生成富铁磷化渣。

促进剂浓度过低，成膜速度慢，由Z n3+和PO43-浓度决定Zn3（PO4）2生成速度却是一定的，从而导致富锌磷化渣的过多生成。

这时生成的磷化渣不一定很多，但是渣/膜的比例高，槽液中成膜物质的利用率低，增大了生产成本。

促进剂浓度过
大，会把Fe2+大量地氧化成Fe3+，生成富铁磷化渣。

只有促进剂浓度适度，才能保证磷化膜的生成速度和质量，同时生成的磷化渣也较少。

以上三个影响磷化渣生成量的操作因素是相互作用的，实践表明把总酸控制在（20±2）pt，游离酸控制在（1.0±0.2）pt，促进剂的浓度控制在1.5~3.0pt，成膜速度满足工艺要求，磷化膜的质量较好，同时磷化渣也较少。

随着磷化过程的进行，总酸度和促进剂不断被消耗，浓度不断降低，游离酸度伴随H+逐步生成不断地增加，从而使成膜速度不断下降，这时需要补充磷化液和促进剂，并以碱液中和过多的游离酸，以维持正常的成膜速度。

在操作中需要注意的是，用计量泵把磷化液、促进剂或碱液缓缓地加入到槽液湍流处，使之迅速地扩散开，防止局部浓度过大产生沉渣。

如果碱液加入过急，会出现碱液加得越多，游离酸度越高的情况，原因是碱液加入处浓度过大，导致磷化渣大量生成。

4 防止局部过热：槽液温度高，造成PO43-浓度过大，加速富锌磷化渣的生成。

局部过热与磷化加热系统的结构和加热方式有关，与磷化过程无关。

可以采用具有如下特点的加热系统：a.采用两级加热方式，蒸汽首先对温水箱中介质加热，水介质再通过板式换热器对槽液加热，避免了过热的蒸汽与槽液直接接触造成局部过热；b.喷嘴均匀地分布在磷化槽的底部和两侧，使经过板式换热器加热的槽液在槽中迅速地被搅拌均匀，热量迅速地扩散到整个槽中；c.在加热方式上，水介质的温度以槽液温度为基准设定，设定值仅比槽液高10℃，这样水介质温度由槽
液控制，水介质再对槽液加热，使加热过程中介质与槽液以10℃的温差逐渐上升，直至达到规定的槽液温度值，整个过程由PLC根据温度传感器采集的温度数据自动控制，从而防止介质与槽液温差过大导致的局部过热。

5 表调效果不仅会影响到磷化质量，而且也会影响磷化渣的生成量。

在工艺操作中，把表调液的浓度控制在0.1%，酸度控制在pH=7~10，在室温下浸入30s，具有很好的表调效果。