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        現(xiàn)代磷化工藝實踐第六部分
        ——工藝設計與監(jiān)控

        2015-12-26 05:41:22唐春華
        電鍍與涂飾 2015年18期
        關鍵詞:磷化藥液工件

        唐春華

        (泉州市創(chuàng)達表面處理公司,福建 泉州 362000)

        現(xiàn)代磷化工藝實踐第六部分
        ——工藝設計與監(jiān)控

        唐春華

        (泉州市創(chuàng)達表面處理公司,福建 泉州 362000)

        介紹了磷化設計方案優(yōu)化、設備配套、工藝監(jiān)管等方面需注意的問題。

        磷化;設計;優(yōu)化;設備;監(jiān)管

        Author’s address:Quanzhou Chuangda Metal Surface Treatment Co., Ltd., Quanzhou 362000, China

        1 工藝設計

        磷化膜質量不僅取決于藥劑的優(yōu)劣,而且與工藝設計緊密相關。工藝設計必須因地制宜,優(yōu)化方案,達到既設計好,又生產應用好的目的。

        1. 1 優(yōu)化設計方案

        1. 1. 1 把握設計因素

        以磷化產品質量指標和生產能力為依據(jù),針對不同工件的特性(材質、表面狀況、幾何形狀等),結合設計現(xiàn)場條件,與廠家共同進行充分論證,初步擬定生產線和配套設備,并考慮用水條件,提出治理廢水方法,概算投入成本等,最終對工藝設計作全盤統(tǒng)籌決策。

        設計時要區(qū)分生產線的不同特點,即將全自動生產線與間歇生產線區(qū)分開來(特別要注意到自動線內完全封閉的環(huán)境),否則生產中會出現(xiàn)意想不到的質量問題。實踐表明,設計間歇生產線簡單些,更有利于生產現(xiàn)場管理。

        設計工藝流程時盡可能完善,避免出現(xiàn)某些不合理的地方。設定生產線的生產能力要留有余地,為提高藥液的穩(wěn)定性打下基礎??傊O計因素諸多,周到謹慎十分重要。

        1. 1. 2 糾正設計弊端

        生產線設計不合理或工序布局不當,會出現(xiàn)設計弊端。

        【例1】某拖拉機廠設計一條年產3萬臺的涂裝生產線,存在表調槽與磷化槽相距過長的問題(相距6 ~ 7 m)。工件從表調槽到磷化槽需8 ~ 12 min,工件在移動中長時間與前處理室內嚴重的酸性氣體接觸,表面常出現(xiàn)局部發(fā)黃,并產生大量水銹,鐵工件表面附著的表調劑遭到腐蝕與破壞,不利于磷化成膜,成為影響涂裝質量的重要因素。合理的工藝布局應該是表調槽緊接磷化槽,萬一遇到轉彎,需作較遠間距的銜接時,應考慮一般工序排列,如用冷水槽和熱水槽作過渡最好。

        【例2】某汽車車身陰極電泳連續(xù)式自動生產線設計的脫脂后水洗槽至表調槽間距較長(>10 m),加之鏈速較慢(1 m/min),區(qū)間運行超過15 min,造成工件表面易返黃。無奈只好將脫脂后3道水洗改為堿液噴淋,減緩工件返黃速率,但同時又將大量堿液帶入表調槽,甚至引起電泳槽中Na+的增加趨勢。

        【例3】某噴淋生產線的槽間距不夠,一旦噴嘴歪斜,極易造成串槽,磷化液飛濺到表調槽,降低表調液的pH,造成Ti4+的沉降,影響磷化成膜狀態(tài)。

        【例4】某條常溫噴淋磷化自動線,工件經(jīng)酸洗后至磷化足有15 min,工件表面大面積返銹。改進方法是增加一道磷化前活化工序,但又受場地限制,只能將磷化前的噴淋水槽一分為二,前半部改為磷酸活化槽,除去浮銹,后半部仍為噴淋水洗槽。

        【例5】某條用于家電產品(電飯煲外殼)的全封閉式自動流水線,設計流程為:浸漬除油→噴淋水洗→浸漬除銹→噴淋水洗 2道→浸漬除油→噴淋水洗→浸漬表調→浸漬磷化→浸漬水洗→干燥→進入下道工序自動線。該流程沒有問題,但幾乎沒有生產出合格產品。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),工件表面在進入表調工序前就已經(jīng)出現(xiàn)大面積返銹。其原因是工件表面經(jīng)過除銹后極易氧化,加之空停時間長(兩級水洗及其前后的間隔時間長),后又進入除油槽,在堿的作用下銹蝕會加速。解決辦法:在表調前增加一道稀磷酸活化和水洗工序,除去浮銹后,磷化效果不錯。

        【例6】某條綜合噴浸自動線(管件、工件、鍍鋅件同線處理),設計流程為:噴淋堿性除油2道→浸漬堿性除油 2道→噴淋水洗→噴淋表調→噴淋磷化→噴淋水洗。生產中發(fā)現(xiàn)的問題之一是管內與管外磷化效果迴異,這是由于內壁除油和表調效果差,加之水洗不充分,出現(xiàn)不同程度的返銹。第二個問題是鍍鋅件磷化后粉末噴涂,雖然獲得的涂層外觀正常,但出現(xiàn)針孔。其原因是鍍鋅層在強堿性的除油液中可能受到不同程度的腐蝕,形成了一定的孔隙(腐蝕不均勻所致),孔隙內的氣體受熱膨脹,從涂層內逸出,從而形成針孔。第三個問題是有銹工件無法線上除銹(未設除銹工序)。解決上述問題的辦法:一是新建一條管件吊裝磷化生產線;二是取消鍍鋅件強堿除油工序,改為鋼鐵件與鍍鋅件共線弱堿性除油,避免鋅層遭受腐蝕;三是增加線外除銹工序或新建吊裝線上增設除銹工序,除銹后進行防銹,防止工件入自動線前返銹。

        上述幾例說明,工藝流程的完整性和工序之間跨度的合理性,是確保工藝正常進行和提高工件前處理質量的必要條件。一旦發(fā)現(xiàn)工藝設計有弊端,盡可能在原有設計基礎上作相應調整,彌補原工藝設計的不足以滿足實際生產的需要。

        1. 2 完善設備配套

        1. 2. 1 槽體結構

        1. 2. 1. 1 計算槽體容積

        根據(jù)每次投槽磷化工件最大總面積來計算主槽容積,控制藥液負荷面積與藥液容積之比合適,避免由于藥液超負荷連續(xù)工作而大量積累Fe2+,使藥液發(fā)黑。一般控制藥液單位容積的負荷量如下:薄膜磷化0.5 ~ 1.2 dm2/L;厚膜磷化0.4 ~ 0.6 dm2/L,不允許>20 dm2/L,否則藥液負荷過大,有效成分消耗太快,穩(wěn)定性變差,調整頻繁。貯槽的容積為泵輸出量(單位為L/min)的2.5 ~ 3.0倍。

        1. 2. 1. 2 制造槽體

        磷化槽分為船形和矩形兩種,前者用于連續(xù)式生產,后者用于間歇式生產。槽體所用材質必須能承受藥液的腐蝕和溫度,要有足夠的強度來承受藥液的負荷而不變形。主槽用4 ~ 8 mm厚(常用6 mm厚)的鋼板。鋅系和鐵系磷化槽可用碳鋼制造;錳系磷化溫度高,藥液酸度強,選用不銹鋼。用塑料板做主槽時,用8 ~ 14 mm厚的塑料板。用鋼筋水泥砌成的槽體,襯塑料板或貼玻璃鋼防腐。這種槽體制造成本低,可制造大槽體,但耐用性不強。

        船形槽帶錐形斗,便于集渣。錐斗布于底部或局部,底部應設噴管,使渣按要求流至錐斗內。矩形槽底向排渣口傾斜,坡度為3% ~ 6%,在槽體傾斜的最低位置應設置排水管。

        1. 2. 2 輔助設備

        1. 2. 2. 1 循環(huán)系統(tǒng)

        通過水泵使藥液不斷循環(huán)而達到攪拌的目的。脫脂藥液循環(huán)量≥5次/h,表調藥液循環(huán)量1次/h,磷化藥液循環(huán)量≥5次/h。

        在磷化藥液循環(huán)的入槽部位,一部分噴嘴排布在入口的液面以下附近,產生表面流層,既可防止磷化沉渣在工件(如車身的復雜組件)表面附著,又可改善磷化初期的成膜。另一部分噴嘴排布在底部,使底部帶渣液向集渣流動,防止沉渣在底部積累。槽底部藥液的流速控制在2 m/min。對于底部較大的大型磷化槽,底部藥液的流動狀態(tài)非常重要,關系到連續(xù)除渣是否能真正成功。目前已從槽液表面流發(fā)展到整個槽體設有表面流。

        1. 2. 2. 2 噴淋系統(tǒng)

        噴嘴是噴淋磷化的主要配件之一,噴嘴能否正常使用,直接影響噴淋磷化質量。

        噴嘴分V形、W形和K形3種。V型噴嘴沖擊力大,流量小,可用于水洗、表調等工序。W型噴嘴(離心噴嘴)沖擊力小,流量大,可用于脫脂、磷化等工序。對于鋅系磷化工藝,通常選用噴角40° ~ 45°、壓力0.07 MPa、流量19 L/min的W形噴嘴。若工件離噴嘴不足30 cm,亦宜選用噴角70° ~ 75°的W型噴嘴(其他條件同前)。K形噴嘴的沖擊力較小,流量較大,一般用于噴淋工位的第一排和最后一排,可防止串槽。

        噴嘴與工件之間的距離最好不短于250 mm。

        噴管、噴淋管道應有上下流量的不同,上密下疏,上部壓力高,保證上部溶液流量足夠,并采用上送下噴式,以便管中水的壓力補足上部噴嘴放出的壓力,從而保證上、下噴嘴的噴射壓力基本一致,從而達到最佳噴淋效果。噴管與噴嘴之間的距離為250 ~ 300 mm,交叉排列。噴管不宜整體焊接,應做成可拆結構。

        采用雙泵結構,可保證工件上大流量、低壓力的藥液供給,改善鋼板的噴淋磷化質量(消除進口鋼板磷化外觀的不均勻性和國產鋼板磷化發(fā)藍、發(fā)花現(xiàn)象)。

        此外,噴淋系統(tǒng)有時會使工件上有噴淋死角(區(qū))。這是由噴淋系統(tǒng)壓力流量調節(jié)系統(tǒng)不完善,噴淋頭設計布置方式與工件不匹配等原因造成的。為了避免出現(xiàn)此類問題,在設計時既要充分考慮到噴淋系統(tǒng)應滿足現(xiàn)有工件結構特點,又要在設計上留有可變的余地,具有一定的生產柔性,即不作或稍作改進后可適應不同工件的噴淋清洗需要。

        1. 2. 3 除鐵雜質的專用裝置

        由于焊渣對涂裝產品表面出現(xiàn)顆粒的影響最大,因此清除焊渣是涂裝磷化前處理的重點之一,不僅要有大流量或高、中壓噴淋系統(tǒng),而且必須要有專用于除鐵粉的裝置(特別是熱水洗槽和脫脂槽)。可在溶液附屬槽中安置大量磁棒,以清除溶液中的鐵粉和減少由此造成的二次污染。

        2 工藝監(jiān)管

        2. 1 嚴控藥劑質量

        2. 1. 1 熟知優(yōu)良藥劑的特點

        優(yōu)良的藥劑通常都有以下特點:

        (1) 工藝參數(shù)范圍較寬,可操作性強。

        (2) 生產效率較高,節(jié)能效果好,生產成本低。

        (3) 適用于批量生產,磷化質量穩(wěn)定可靠。

        (4) 環(huán)保減排較顯著,符合清潔生產要求。

        2. 1. 2 充分考慮藥劑質量與價格的均衡關系

        在認可藥劑質量的前提下考慮價格,但決不能單純圖價廉而忽視質量。使用者都希望選擇質優(yōu)價廉的藥劑,但市售藥劑質量千差萬別,選用時需加以甄別。若選用了價廉質劣的藥劑,會導致磷化產品質量下降(如涂裝磷化易出現(xiàn)涂層脫落、銹蝕等,功能磷化往往膜層性能變差),其結果是磷化產品返工率上升,不但省不了錢,生產成本反而增加,甚至使磷化加工產品失去市場。如何判斷藥劑的優(yōu)劣和計算藥劑試劑消耗量?現(xiàn)舉例說明。

        2種市售磷化劑A、B,A劑初投槽量66 kg/m3(濃縮比為1∶15),B劑初投槽量20 kg/m3(濃縮比為1∶50),A劑初投槽量為B劑的3.3倍,僅從初投槽用量比較,似乎B劑為優(yōu),使用B劑更劃算。可是藥劑處理100 m2工件后(磷化溫度35 °C,時間5 min),B劑消耗量為A劑的1.2倍(A劑消耗量為1.4 kg/m2,B劑為1.69 kg/m2)。當工件處理面積達到300 m2后,B劑消耗量為A劑的3.6倍,這大于A劑的初投槽量,況且B劑的沉渣量為A劑的2倍(A劑沉渣量為5.0 ~ 5.5 g/m2,B劑為10.0 ~ 11.0 g/m2)。沉渣量越多,意味著藥劑消耗量越大。同時,B劑濃度大,價格也高。可見,選用B劑非不劃算。而且B劑產渣量大,既增加了除渣費用,也會影響磷化質量。B劑的綜合成本高于A劑。通過上述對比,很容易判斷A、B兩種藥劑的優(yōu)劣。切勿認為藥劑濃縮比越高越省料。

        2. 1. 3 強調藥劑質量的實質問題

        實際工作中發(fā)現(xiàn),某些購買者并不清楚藥劑質量所涉及磷化質量的實質問題,往往對磷化膜提出了不切實際的過高要求,以至于藥劑提供者難以適從。

        (1) 對涂裝磷化膜的耐蝕性要求過高。如要求膜層耐硫酸銅點蝕的時間過長和磷化工件存放的時間過長等,但對磷化膜與涂層的配套性問及不多。實際上涂裝磷化膜薄決定了其耐蝕性低,它在涂層中起到的耐蝕作用有限,只要與涂層配套性好就行。磷化膜層厚雖然耐蝕性好,涂裝效果反而變差。此外,涂裝磷化與涂裝的間隔時間不宜過長(越短越好),否則影響涂料的施涂性和質量。

        (2) 對功能磷化膜的外觀要求不當。如某些購買者規(guī)定汽車輪胎螺栓螺帽功能磷化膜(普通中溫鋅系磷化膜)外觀為灰白色、銀白色為合格,不允許深灰色(其實這應屬正常外觀)。實際上磷化膜外觀顏色的深淺對功能磷化膜性能無任何影響,僅是直觀感覺而已。磷化膜外觀顏色深淺與藥劑、基材、前處理及熱處理均有密切關系。

        2. 1. 4 藥劑驗證

        對已選定的藥劑進行系統(tǒng)的工藝試驗,驗證藥劑效果和工藝可行性(工件的加工性和質量的可靠性),并確定最佳工藝 。如果發(fā)現(xiàn)藥劑全部或某項性能欠佳又或相差甚遠,應要求供應商對藥劑進行質量改進,直至達標。對于無法改進的藥劑,嚴禁采購。生產中有時發(fā)現(xiàn),在一條生產線上同一批次處理的工件,磷化效果有差異。這是藥劑與個別工件材質適應性差所致,供購雙方應共同研究解決辦法。檢驗藥劑與材質適應性的方法是:做沖擊試驗,如果沖擊后的反面用手可擦去膜層,說明適應性不好。

        2. 1. 5 藥劑質量檢測

        按照企業(yè)標準,對入庫的藥劑例行抽檢(一般由買方化驗室或負責表面處理的工藝員承擔),防止藥劑的差錯、誤用或以次充好。檢測項目包括濃縮磷化劑的相對密度(相對密度與總酸度成正比)、濃縮比、酸度(TA、FA)等參數(shù)。有時發(fā)現(xiàn)濃縮劑存儲一段時間后有大量結晶(尤其在冬季),其原因:一是濃縮比過大,二是配制不當,三是酸度不合格(酸度必須加大)。只有化驗確認合格的藥劑才準入庫。

        2. 2 編制工藝文件

        為保障生產和穩(wěn)定質量,嚴格工藝紀律,參照相關行業(yè)標準,以企業(yè)標準為依據(jù),編制一套完整的工藝卡及作業(yè)指導書,生產中嚴格執(zhí)行,嚴禁人員違規(guī)操作。

        2. 3 落實工藝實施

        2. 3. 1 投槽過程

        2. 3. 1. 1 清洗設施

        第一遍用工業(yè)水人工清洗,主要除去槽體內壁板的污垢;第二遍為管道系統(tǒng)在工作狀態(tài)下用工業(yè)水自身循環(huán)清洗,主要除去管路內的污垢;第三遍為工作狀態(tài)下的藥液清洗,更深層次地保證槽體及管道的清潔度;第四遍對部分槽再分別用工業(yè)水和純水清洗。

        2. 3. 1. 2 投料

        由供者指導投料或購者按產品說明書自行投料(切勿投錯料)。向脫脂槽、表調槽、磷化槽注入一定量(循環(huán)系統(tǒng)的最小啟動量)的自來水。啟動工作槽的循環(huán)系統(tǒng),包括管路中的各類輔助裝置。在大容量槽體沒有循環(huán)系統(tǒng)的條件下,可將壓縮空氣膠管綁在一根長的粗竹(木)棍一端,通入壓縮空氣進行攪拌。邊攪拌邊加入按初次投槽計量的各種藥劑。某些磷化藥液還要加入計量的中和劑,調整酸度至工藝要求。最后補加自來水至工作水平面(藥劑和自來水要循序漸進地投加)。配制結束后,測定各項工藝參數(shù)是否有變化。試產前向槽中加入計量的促進劑(對于雙組分磷化藥液而言),即可用少量工件在大槽內試驗。但有時會出現(xiàn)這樣一種情況;小試磷化效果不好,處理大批量工件時卻正常。這可能與藥液的熟化程度有關,不能盲目補加藥劑。某些雙組分常溫鋅系磷化藥液,新投槽有時出現(xiàn)磷化膜返黃現(xiàn)象。這可能是促進劑含量不足或過量以及硝酸根含量不足所致,調整藥劑相應含量可消除返黃。

        2. 3. 2 現(xiàn)場管理

        2. 3. 2. 1 跟蹤工藝實施

        對于初期投槽的藥液而言,需要經(jīng)歷穩(wěn)定和完善過程,即要掌握藥液的消耗和補加規(guī)律,觀察磷化實際效果,核算綜合成本。若發(fā)現(xiàn)存在質量問題或者成本超標,協(xié)同相關部門研究解決,并取得供應商的協(xié)助。無非是改進藥劑配方和調整工藝參數(shù)(不合適的工藝參數(shù)同樣會影響磷化質量)。舉例如下:

        某陰極電泳的磷化藥劑,用于某汽車車身的電泳磷化生產線(連續(xù)式和間歇式兩種)。投槽初期發(fā)現(xiàn)磷化膜時有返黃現(xiàn)象,檢測TA = 14 ~ 16點,F(xiàn)A = 0.8 ~ 1.2點,促進劑3 ~ 4點。108 t藥液,每天處理車身180臺(每臺50 m2),補加磷化劑60 kg,促進劑25 kg。在生產過程中FA偏高(FA ≥1點),促進劑偏低。為降低FA,每天需要加中和劑調整,槽液沉渣明顯增多,工件掛灰,影響陰極電泳效果。供應商分析認為是由濃縮磷化劑酸度過高造成的(TA = 930 ~ 940點,F(xiàn)A = 180 ~ 190點)。于是重新調整濃縮磷化劑酸度(TA = 840點,F(xiàn)A ≤100點),在磷化藥劑添加量不減和促進劑用量適當增加的條件下,藥液保持TA = 16 ~ 20點、FA = 0.6 ~ 0.8點(FA不會升高,故無需添加中和劑)、促進劑5 ~ 6點,35 ~ 45 °C浸漬3.5 min,磷化質量好轉,與陰極電泳配套性良好,藥液穩(wěn)定(酸度消耗量與補充量達到平衡,沉渣明顯減少)。

        由此可見,穩(wěn)定和完善工藝、優(yōu)化工藝參數(shù)是跟蹤工藝的重要環(huán)節(jié)。

        2. 3. 2. 2 藥液維護

        一、檢測和調整藥液。

        按工藝規(guī)程執(zhí)行,及時補加藥劑的消耗量。補加方法分自動加料和人工加料兩種,前者在副槽內進行,后者在主槽內直接投料。無論何種補加方法,都要遵循少加勤加的原則。以人工加料為例:要根據(jù)當天的生產量計算好補加藥劑的量和次數(shù),如加料間隔時間分0.5 ~ 1.0 h或4 h等,間隔時間越短,加料越頻繁,但藥液穩(wěn)定性越高,能始終保持藥液處于最佳狀態(tài),即使無化驗條件,也能控制工藝參數(shù)變化小。但要注意藥劑計量的準確性和摸索藥劑消耗的規(guī)律性,避免盲目添加。補加藥劑時,最好用滴加泵,將藥劑滴加到槽液湍流處。人工加料應將藥劑均勻加入槽中,適當攪拌,防止擴散不良而導致局部濃度過高。此外,生產過程中要及時補充槽液水分的消耗,保持正常的工作液面。

        二、調節(jié)酸度。

        (1) 降低TA。假設磷化藥液規(guī)定TA = 35點,因故TA升高到40點,需要降低5個點,應加水稀釋。對于1 L磷化藥液而言,計算如下:

        式中,1指1 L磷化藥液,x為應有藥液體積,y為應加水量。

        即每升磷化藥液加水0.143 L,可降低TA 5個點。

        (2) 降低FA。假設磷化藥液規(guī)定FA = 2點,因故FA升高到10點,需要降低8個點,可采用中和法或絡合法。

        中和法:試驗得知1 g碳酸鈉可降低1 L磷化藥液FA 1個點。設磷化藥液500 L,需要加入碳酸鈉的量為500 × 1 × 8 = 4 000 (g),即500 L磷化藥液中加入碳酸鈉4 000 g可降低FA 8個點。稱取計量碳酸鈉,用適量的水溶解,邊攪拌邊往磷化藥液中加入碳酸鈉溶液,劇烈攪拌后,靜置沉淀一夜(或泵入高位槽)。次日將清液取出,清洗槽體,再將磷化清液移入磷化槽中,加水至工作面,測定和調整FA至正常值。

        絡合法:加入氧化鋅1 g/L,降低FA 1點。

        (3) 升高FA。除補加濃縮磷化劑外,加入磷酸1 mL/L可升高FA 1.3個點,加入磷酸二氫鋅(含量98%)3 ~6 g/L或馬日夫鹽5 ~ 6 g/L可升高FA 1個點。

        2. 3. 2. 3 改進工藝的經(jīng)濟實用性

        藥劑質量固然重要,但必須在工藝實施中做到有效解決出現(xiàn)的各類質量問題,并注重藥劑的更新?lián)Q代,突出工藝的經(jīng)濟實用性。下面舉例說明。

        【例1】某汽車制造公司生產大型載重汽車,批量不大,僅單件處理面積大,因此采用無槽式單槍噴淋處理,并從國外進口高速磷化藥液(50 ~ 55 °C下能在15 ~ 30 s內形成2 ~ 4 μm的磷化膜)。為降低生產成本,后改用國內某研究所的鋅系高速磷化藥劑,同樣取得良好效果(磷化快,膜層均勻、細致,與涂料具有優(yōu)良的配套性),生產成本降低。

        【例2】某電度表的底殼,由于殼體焊接點較多,磷化后生銹嚴重(焊接四周表面)。分析認為鋅鈣系藥液濃度過高,焊縫內滯留的磷化液清洗困難,若焊縫內的酸洗不凈,烘干時由于熱脹冷縮,酸就會從焊縫內滲出而腐蝕焊縫四周表面的磷化膜。其處理措施為:一、在允許的工藝范圍內適當降低TA與FA之比,使焊縫內成膜快、膜層厚、結晶細,提高耐蝕性,且焊縫內易清洗干凈;二、磷化后增加中和工序。

        【例3】某單位用磷酸鐵系磷化,在普通鋼板上不能成膜。由于工件表面無銹,因此常溫脫脂及2道水洗后進入磷化槽。因工件表面未經(jīng)酸洗活化,未除去堿膜和鈍化膜,并因磷化藥液的酸度很低,對金屬腐蝕微弱,故難以成膜。經(jīng)改進,增加一道稀磷酸活化,并且適當提高磷化藥液的FA,結果磷化正常。

        目前涂裝磷化采用常溫鋅系較普通,節(jié)能效果明顯,但常溫磷化膜質量低于低、中溫磷化膜質量,應用上受到限制,且僅適用于批量不大的間歇式生產。另外,設計時應該考慮設置加熱系統(tǒng),使常溫磷化藥液能夠連續(xù)穩(wěn)定地正常使用(主要保證冬季常溫磷化質量)。

        2. 3. 2. 4 嚴格操作規(guī)范

        除工藝條件之外,有時人為因素也會造成莫名其妙的質量事故。以下兩則質量故障的原因,足以說明操作人員違規(guī)或大意所造成的后果。

        【例1】某公司的涂裝工件涂層表面出現(xiàn)很多水印。

        初步判斷是磷化后的水洗燙干引起的。觀察燙干水槽較臟,呈乳白色,測得pH是強堿性。按理,水洗燙干槽應呈酸性(因工件會帶進少量磷化液),出現(xiàn)堿性屬不正常。起初認定是人為誤將純堿(調節(jié)磷化液酸度所用)加到熱水中所致,但后經(jīng)技術分析和相關人員回憶,因停汽只關總汽閥(脫脂槽與熱水槽同連蒸汽主管道),當溫度下降后,水蒸汽變?yōu)橐簯B(tài)水,密閉管道內成為負壓,脫脂液被抽到主管內,一旦加熱熱水槽,堿液就進入。這種負壓現(xiàn)象也曾導致陰極電泳后的熱水變?yōu)閺妷A性。因此,用蒸汽管道直接加熱需要注意兩點:

        (1) 為防止管道內壓力降低所引起的槽液抽吸現(xiàn)象,應及時關閉閥門,要求關閉人員操作到位(總閥和分閥一律關嚴)。

        (2) 為防止管道內降溫后蒸汽變成水而稀釋槽液(甚至溢出),需要先進行排放。

        【例2】某廠粉末噴涂工件下端出現(xiàn)涂層收縮現(xiàn)象。

        仔細觀察涂層收縮的部位有濕漉漉的痕跡,好像是油跡。但工件經(jīng)脫脂、酸洗、表調、磷化、清洗等多道工序后有如此多油污未除盡是不可思議的。深入了解得知,供應商提供臨時用于脫脂的表面活性劑被人誤加到磷化槽(供應商僅口頭交代而未到現(xiàn)場指導,加料人員弄不清楚藥劑的用途),后續(xù)的冷水不能洗掉,造成涂層固化時不能交聯(lián)成連續(xù)的膜。

        在實際生產中,誤加料難免發(fā)生。要杜絕此類事故,應注意以下兩點:

        (1) 加強槽液管理,配備專職或兼職調料員,同時要建立槽液調配檔案。

        (2) 凡市售藥劑的調整問題(即藥劑使用性能的改進),應由供應商先將藥劑調配妥當,并親臨現(xiàn)場指導(廠方工藝人員配合),調配好藥劑或槽液,觀察藥劑改進效果。

        [ 編輯:溫靖邦 ]

        Practices of modern phosphating: Part VI—Process design as well as monitoring and control

        TANG Chun-hua

        Some items needing attention during optimization of phosphating process, equipment configuration, and technological monitoring and control were introduced.

        phosphating; design; optimization; equipment; monitoring and control

        TG178

        B

        1004 - 227X (2015) 18 - 1056 - 06

        2014-12-18

        唐春華(1938-),男,江西蓮花縣人,高級工程師,從事表面處理工作50余年,近10多年專注于磷化工藝與磷化系列產品的研發(fā),率先在國內將拋丸技術應用到汽車緊固件功能磷化大批量工業(yè)生產中,發(fā)表論文200余篇,著有《金屬表面磷化技術》。

        作者聯(lián)系方式:(Tel) 15059596955。

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