涂装前处理

一.钢铁除油 钢铁除油
油污的存在会影响酸洗除锈和磷化质量， 油污的存在会影响酸洗除锈和磷化质量，影 响涂层的干燥性和降低涂层的附着力。 响涂层的干燥性和降低涂层的附着力。动物 油可以皂化，可以用皂化、 油可以皂化，可以用皂化、乳化和溶解作用 除去。矿物油主要靠润湿、乳化、加溶、 除去。矿物油主要靠润湿、乳化、加溶、分 散等作用除去。 散等作用除去。
喷砂除锈 喷丸除锈是利用压缩空气推进喷枪， 喷丸除锈是利用压缩空气推进喷枪，从其喷 嘴喷出，撞击工件表面的铁锈， 嘴喷出，撞击工件表面的铁锈，使其脱落出 去。喷丸除锈比手工除锈和机械打磨除锈效 率高，质量好，劳动强度低， 率高，质量好，劳动强度低，使工件表面具 有一定的粗糙度并有强化表面的作用。 有一定的粗糙度并有强化表面的作用。
2H + 0.5O2 →H2O 氧化剂） （氧化剂） （2） ） Fe（H2PO4）2+0.5O2→FePO4+H3PO4+0.5H2O （ 氧化剂） （氧化剂） （3） ） 当钢铁与磷化液接触时，铁溶解，发生（ ）（ ）（2） 当钢铁与磷化液接触时，铁溶解，发生（1）（ ） ）（2）是腐蚀反应，铁不断溶解， （3）反应（1）（ ）是腐蚀反应，铁不断溶解， ）反应（ ）（ 并放出氢气，这使铁与磷化液接触的界面处的PH 并放出氢气，这使铁与磷化液接触的界面处的 值上升， ）（5）反应发生： 值上升，使（4）（ ）反应发生： ）（
化学除锈常用的酸
硫酸： 硫酸：一般用稀硫酸 8%-20% 盐酸： 污染环境360g/L，在 盐酸：浓度不宜过大 易挥发 污染环境 ， 室温下进行操作 硝酸： 硝酸：挥发性强 声称有害的气体 释放大量的热 表面残渣多 磷酸：是一种中等强度的无机酸， 磷酸：是一种中等强度的无机酸，由于磷酸氢盐和 正磷酸盐难溶于水 用磷酸除锈一般需要加热 残余 的溶液与金属反应生成磷酸盐保护膜
抛丸机的抛丸量是影响除锈质量的主要因素。 抛丸机的抛丸量是影响除锈质量的主要因素。在一 定的叶轮直径、转速和结构的条件下， 定的叶轮直径、转速和结构的条件下，影响抛丸量 的主要以素有：分丸轮内径、外径、 的主要以素有：分丸轮内径、外径、窗口长度和宽 内径表面的粗糙度；定向套直径、窗口角度； 度、内径表面的粗糙度；定向套直径、窗口角度； 进丸管直径；丸粒材质与粒度等。 进丸管直径；丸粒材质与粒度等。 提高抛丸质量的方法： 提高抛丸质量的方法： 1）适当增大分丸轮内径，使丸粒在分丸轮内的运 ）适当增大分丸轮内径， 动阻力减小，离心力增加，运动速度加快， 动阻力减小，离心力增加，运动速度加快，可以明 显提高抛丸量。 显提高抛丸量。 2）适当增大分丸轮窗口的长度和宽度，加大弹丸 ）适当增大分丸轮窗口的长度和宽度，
出口，以降低弹丸的运动阻力，也可以增加抛丸量。 出口，以降低弹丸的运动阻力，也可以增加抛丸量。 3）减小分丸轮内表面的粗糙度以降低弹丸的运动 ） 阻力和减少风压的损失，可以增加抛丸量。 阻力和减少风压的损失，可以增加抛丸量。 4）定向套窗口的角度，一般以 °-60°为最佳。 ）定向套窗口的角度，一般以45° °为最佳。 抛丸器的进弹丸管，不宜过大或过小， 抛丸器的进弹丸管，不宜过大或过小，一般在 55mm左右。 左右。 左右 5）抛丸量与抛丸机叶片数量有关，8个叶片的最大 ）抛丸量与抛丸机叶片数量有关， 个叶片的最大 抛丸量比4个叶片的最大抛丸量约高 个叶片的最大抛丸量约高20%。 抛丸量比 个叶片的最大抛丸量约高 。 6）采用钢丝弹丸比铸铁弹丸的抛丸量可增加 ）采用钢丝弹丸比铸铁弹丸的抛丸量可增加5%10%，应为铸铁弹丸体积比钢丝弹丸大且容易破碎， ，应为铸铁弹丸体积比钢丝弹丸大且容易破碎， 摩擦力大，流动性差。 摩擦力大，流动性差。 7）抛丸量与电动机耗用功率成正比，增加电动机 ）抛丸量与电动机耗用功率成正比， 功率可以增加抛丸量。 功率可以增加抛丸量。
用途 膜重 （g/m2） 次轻量级 0.2-1.0 用作较大形变钢铁工件的涂装底层 轻量级 次重量级 重量级 1.1-4.5 用作涂装底层 4.6-7.5 用作基本不发生形变钢铁工件的涂 装底层 ﹥7.5 不做涂装底层
分类
4.按处理工艺可分为：浸渍式磷化、喷淋式 按处理工艺可分为：浸渍式磷化、 按处理工艺可分为 磷化、涂刷磷化。 磷化、涂刷磷化。 磷酸锌系，磷酸锌钙系， 磷酸锌系，磷酸锌钙系，磷酸铁系磷化膜适 用于做涂装底层， 用于做涂装底层，其中磷酸锌系磷化膜应用 最为广泛。 最为广泛。磷酸锰系磷化膜主要用于满足润 滑性和耐磨性的要求。 滑性和耐磨性的要求。
磷化膜的组成和成膜机理
钢铁磷化膜的组成： 钢铁磷化膜的组成： 不同磷化液形成的磨层的组成，如下图所示： 不同磷化液形成的磨层的组成，如下图所示：
类型
缩写符号 ZnPh
溶液主要成分 Zn2+，PO43Zn2+，PO43Ca2+ Zn2+，PO43PO43-,Mn2+
膜层主要成分 磷酸锌 磷酸锌钙 磷酸锌猛 磷酸锰
手工除锈： 手工除锈：手工除锈是使用简单工具用人力 进行除锈，方法简单易行，但劳动强度大， 进行除锈，方法简单易行，但劳动强度大， 生产效率低，且除锈质量差， 生产效率低，且除锈质量差，一般只能除去 疏松的或较轻的铁锈， 疏松的或较轻的铁锈，不能除去较重的锈层 和氧化皮。 和氧化皮。 机械打磨：除锈效率高可以清除不同锈迹、 机械打磨：除锈效率高可以清除不同锈迹、 氧化皮、旧漆。 氧化皮、旧漆。
钢铁磷化
钢铁在含有锌、 钢铁在含有锌、铁、锰的磷酸盐溶液中，由于金属 锰的磷酸盐溶液中， 和溶液的界面上发生化学反应， 和溶液的界面上发生化学反应，生成难溶于水的磷 酸盐，使钢铁的表面形成一层附着良好的保护膜， 酸盐，使钢铁的表面形成一层附着良好的保护膜， 这种方法称为钢铁磷化。磷化膜具有微孔结构，在 这种方法称为钢铁磷化。磷化膜具有微孔结构， 通常大气条件下比较稳定，具有一定的防锈能力， 通常大气条件下比较稳定，具有一定的防锈能力， 用作漆膜的底层， 用作漆膜的底层，可以显著的提高涂层的附着力和 耐腐蚀性能。 耐腐蚀性能。 磷化膜还具有良好的润滑性能， 磷化膜还具有良好的润滑性能，对熔融金属无附着 并有较高的电绝缘性能。 力，并有较高的电绝缘性能。磷化处理对钢铁制品 的抗拉强度、伸拉率、弹性、磁性等均无影响，仅 的抗拉强度、伸拉率、弹性、磁性等均无影响， 疲劳强度略有下降。 疲劳强度略有下降。磷化膜形成过程中相应的伴随 着铁的溶解，因而磷化后钢铁制品的尺寸变化微小。 着铁的溶解，因而磷化后钢铁制品的尺寸变化微小。 由于磷化具有这些良好的特性， 由于磷化具有这些良好的特性，在工业生产中被广 泛的采用。 泛的采用。
涂装工培训教材
中通汽车工业集团有限公司 编制： 编制： 审批： 审批：
表面处理
钢铁产品经常接触大气， 钢铁产品经常接触大气，由于大气中的氧气 和水以及含有的SO2、CO2、H2S等的作用， 等的作用， 和水以及含有的 、 、 等的作用 很容易发生腐蚀， 很容易发生腐蚀，在涂装之前必须将这些锈 油污和污物除去。 迹、油污和污物除去。
2.机械除锈 机械除锈
机械除锈是利用摩擦、锤击、冲刷、 机械除锈是利用摩擦、锤击、冲刷、切削等 机械作用力，使磨粒在工件表面除去锈迹、 机械作用力，使磨粒在工件表面除去锈迹、 氧化皮、焊渣、腐蚀产物及旧漆， 氧化皮、焊渣、腐蚀产物及旧漆，也可以除 去毛刺和飞边。常用的方法有手工打磨、 去毛刺和飞边。常用的方法有手工打磨、机 械打磨、喷砂、抛丸等。 械打磨、喷砂、抛丸等。
3Zn（H2PO4）2+4H2O （ 磷化液） （磷化液） →Zn3（PO4)2·4H2O+4H3PO4 膜的成分） （膜的成分） Fe+ 2Zn（H2PO4）2+4H2O+0.5O2 （ → Zn3（PO4)2·4H2O+2H3PO4+H2O 膜的成分） （膜的成分）
氢氟酸： 氢氟酸：用于浸蚀铸件和不锈钢等特殊材料 铬酐： 铬酐：有很强的钝化能力 用于钝化 有毒
化学除锈注意事项 1.控制酸洗液浓度 控制酸洗液浓度 2.保持酸液清洁 保持酸液清洁 3.控制温度 控制温度 4.适当搅拌 适当搅拌 5.注意水洗程序 注意水洗程序 6.除锈过程必须连续进行 除锈过程必须连续进行 7.定期清除酸洗槽中的污垢 定期清除酸洗槽中的污垢 8.控制时间：应尽可能短 减少金属腐蚀 控制时间： 控制时间 9.注意安全 注意安全 10.酸洗场地要通风 酸洗场地要通风
磷化处理分类
1.按磷化溶液组成，以阳离子为主可分为： 按磷化溶液组成，以阳离子为主可分为： 按磷化溶液组成 锌系（包括磷酸锌系、磷酸锌钙系、 锌系（包括磷酸锌系、磷酸锌钙系、磷酸锌 锰系）、铁系和锰系三大类。 ）、铁系和锰系三大类 锰系）、铁系和锰系三大类。 2.按处理温度可分为：高温磷化（90°按处理温度可分为： 按处理温度可分为 高温磷化（ ° 98°）、中温磷化（50-70°）、低温磷化 °）、中温磷化（ °）、低温磷化 中温磷化 （20-30°）。 ° 3.按磷化膜重量分类，如表： 按磷化膜重量分类， 按磷化膜重量分类 如表：
抛丸除锈
抛丸方法不仅可以除去工件表面的锈迹、氧化皮， 抛丸方法不仅可以除去工件表面的锈迹、氧化皮， 而且可使钢工件表面强化，消除残余应力， 而且可使钢工件表面强化，消除残余应力，提高耐 疲劳性能和抗应力腐蚀性能。 疲劳性能和抗应力腐蚀性能。 抛丸除锈机的工作原理： 抛丸除锈机的工作原理：抛丸除锈机的叶轮在高速 旋转过程中产生离心力和抛力， 旋转过程中产生离心力和抛力，当铁丸流到进丸管 便被加速带入高速旋转的分丸轮中， 时，便被加速带入高速旋转的分丸轮中，在离心力 的作用下，弹丸由分丸轮经定向套窗口飞出， 的作用下，弹丸由分丸轮经定向套窗口飞出，并沿 叶片不断增加速度，直至被抛出。 叶片不断增加速度，直至被抛出。抛出的铁丸以一 定的扇形高速射向工件表面，冲击铁锈、氧化皮， 定的扇形高速射向工件表面，冲击铁锈、氧化皮， 使其脱落除去。 使其脱落除去。
1.磷酸锌系 磷酸锌系 磷酸锌系处理溶液，通常含有磷酸、 磷酸锌系处理溶液，通常含有磷酸、磷酸二 氢锌、氧化剂和促进剂等成分， 氢锌、氧化剂和促进剂等成分，其磷化反应 如下： 如下： Fe + 2H3PO4→Fe（H2PO4）2 +2H+ （ 基体）（磷化液） ）（磷化液 （基体）（磷化液） （1） ）
膜层外观
锌系
ZnCaPh ZnMnPh
浅灰，深灰， 浅灰，深灰， 灰黑色
磷酸源自文库系
MnPh
浅灰，深灰， 浅灰，深灰， 灰黑色 深灰色 彩虹色（ 彩虹色（薄 ），深灰色 层），深灰色 厚层） （厚层）
磷酸铁系
FehPh FePh
PO43-,Fe2+ PO43-,Me
磷酸铁 磷酸铁及铁的 氧化物
磷化处理的成膜机理
二.钢铁除锈 钢铁除锈
钢铁表面常见的氧化物有氧化亚铁（灰色）、 钢铁表面常见的氧化物有氧化亚铁（灰色）、 三氧化二铁（赤色）、含水三氧化二铁（ ）、含水三氧化二铁 三氧化二铁（赤色）、含水三氧化二铁（橙 黄色）和四氧化三铁（蓝黑色） 黄色）和四氧化三铁（蓝黑色）等。
钢铁除锈的基本方法
1.化学除锈 化学除锈 化学除锈是利用化学反应或电化学反应从工 件便面溶解掉一般锈迹、 件便面溶解掉一般锈迹、氧化皮及各种腐蚀 产物而不影响机体金属的方法。 产物而不影响机体金属的方法。常用无机酸 和有机酸作为除锈材料，因而通常称为酸洗。 和有机酸作为除锈材料，因而通常称为酸洗。 化学除锈的基本原理就是酸和金属氧化物的 化学反应，将金属氧化物溶解生成溶液， 化学反应，将金属氧化物溶解生成溶液，将 其除去。 其除去。
钢铁除油的基本方法： 钢铁除油的基本方法：
燃烧法：燃烧， 燃烧法：燃烧，但留有碳 喷砂：除锈、 喷砂：除锈、除油 适用于较厚的工件 碱液清洗： 碱液清洗：成本低 简便 但效率低 乳化清洗： 乳化清洗：除油 除无机盐但表面活性剂易起泡 溶剂清洗：冷溶剂清洗、蒸汽清洗、两相清洗（ 溶剂清洗：冷溶剂清洗、蒸汽清洗、两相清洗（除 油和水溶性污物） 油和水溶性污物） 电解清洗：阴极电解清洗、 电解清洗：阴极电解清洗、阳极电解清洗