2 磷化操作中出現一般性故障
2.1 輕鐵系磷化
輕鐵系磷化抗雜質、抗污染的能力較強，槽液出現故障的機會較少，常見故障主要有：磷化成膜速度慢；工件表面掛黑灰。磷化成膜速度慢的主要原因是：游離酸度過低；磷化處理溫度過低。工件表面掛黑灰的主要原因是磷化槽液游離酸度過高、溫度過高、磷化時間過長等。
2.2 鋅系、錳系、鋅鈣系磷化
對于中溫磷化只要將工藝參數如：總酸度、游離酸度、促進劑濃度、處理溫度、時間控制好，一般不會出現很多問題。而低溫磷化，膠體鈦表面調整是至關重要的工序，有時問題往往出在表面調整。磷化槽液中雜質的積累對低溫磷化比較有影響，有時導致成膜困難。在中溫鋅鈣系磷化液中還容易出現局部形成均勻完整的磷化膜。這種現象的原因一是Ca2+含量過高，二是磷化液中存在如As、Pb、脲類等雜質，出現這種現象，如果加入Zn2+后仍無改進的跡象，便屬于第二種原因，只有更換槽液。
在具體生產應用中會出現各式各樣問題，只有憑經驗、憑小試進行摸索解決。
表4 鋅系、錳系、鋅鈣系磷化的常見故障
常見故障
產生的主要原因
解決方法
工件表面均勻泛黃，但均勻疏松的磷化膜
1． 總酸度低、酸比低
2． 促進劑濃度低
3． 磷化溫度低、時間短
1． 補加磷化液和堿
2． 補加促進劑
3． 提高溫度
4． 延長時間
磷化成膜速度慢，但延長磷化時間仍可形成均勻完整膜
1． 表面調整能力不強
2． 促進劑濃度不夠
3． 酸比低
4． 磷化溫度低
1． 改進表調或換槽
2． 補加促進劑
3． 補加堿
4． 提高溫度

DD-204是我公司新開發的常溫磷化產品。本產品區別于其他同類產品的特點在于其超寬的調整范圍（中和劑可從0加至0.6%均不影響成膜），處理后的工件表面形成一層致密、均勻的磷酸鹽薄膜，廣泛用于各類噴涂底層，與涂層配套具有附著力好，耐蝕性優的特點。該磷化液處理溫度低、成膜快、易控制、不掛灰、成本低，為新日本常溫磷化技術。
一、 處理方式：
采用浸漬式或噴淋式處理。
二、 使用劑：
名       稱 理        化        性        質
 外     觀 比   重
磷化液 淺綠色透明液體 1.40±0.02g/ml
中和劑 白色或略帶淺黃色液體 1.20±0.05g/ml
促進劑 淡黃色透明液體 1.20±0.05g/ml
三、 磷化處理槽體或噴嘴材質：
磷化槽應為不銹鋼、厚壁塑料板或碳鋼（內襯防腐襯里）制，交換器和噴嘴應為不銹鋼制，配管和泵應為不銹鋼。
四、 檢驗用品及儀器：
品：指示劑：酚酞、橙、溴酚蘭，滴定液：0.1mol/l NaOH溶液，氨基磺酸，蒸餾水。
儀器：發酵管，50ml堿式滴定管，10ml移液管及吸耳球，200ml三角燒杯。
五、 磷化處理工序：
脫脂 —→ 水洗（溢洗）—→ 除銹  —→ 中和水洗  —→ 水洗（溢流）—→ 表面調整 —→ 磷化 —→ 水洗 —→ 干燥。
備注：無油時不需脫脂，無銹時不需除銹處理。
六、 磷化工作液的配制（按1000升計）：
1、 將清水加到處理槽內八成；
2、 加入磷化液50公斤，并攪拌均勻；
3、 加清水至1000升；
4、 加入中和劑4 ~ 4.5升調整酸度，并確認至工作標準；
5、 處理工件之前加入促進劑3 ~ 4升左右，使其溶解并攪拌均勻；
6、 若要加溫處理，則應升溫至工藝規定溫度（升溫時加入中和劑的量應減少）
七、 使用條件：
游離酸度（FA）：0.8 ~ 1.2Pt            總酸度（TA）：15 ~ 25Pt   
時  間：8 ~ 15分鐘（槽浸）          溫    度：10℃ ~ 60℃
促進劑濃度：2 ~ 4Pt （30℃以下時促進劑點數調整至4Pt，30℃以上時調整至2Pt） 
注：① 若加溫至35℃以上則FA可調至2.0 ~ 2.5Pt左右，可2 ~ 4分鐘浸漬成膜；
② 水溫低于20℃時，可將總酸底調整至20 ~ 35范圍之內。
八、 磷化膜性能指標：
序號 檢測項目 性  能  指  標 測量標準
1 磷 化 膜 重 2 ~ 5 g/m2 GB6807-86
2 磷化膜厚度 2 ~ 4 μm GB6807-86
3 磷化膜外觀 灰色、結晶細致、均勻、連續 GB6807-86
4 磷化膜耐蝕性 3%NaCl ＞ 1.5 h GB6807-86
5 磷化膜附著力 與覆膜配套0級，抗沖擊強度＞50kg/cm2 GB9286-88
九、 補充和調整（1000升）：
由于連續處理過程中濃度不斷變化，所以要定期測定各項指標濃度，經常保持在所規定的工藝濃度范圍內。每添加濃縮液2.7 ~ 3kg，總酸度上升1個點，游離酸度上升0.15 ~ 0.2個點。促進劑每添加1.3 ~ 1.5升促進劑上升一個點。
以上指標若不在工藝范圍之內應添加磷化液及中和劑、促進劑調整至工藝范圍之內，使其保持較佳的工作狀態。
十、 檢測方法：
詳見附頁，檢測游離酸、總酸度、促進劑點數的檢測方法。
磷化概述:磷化是常用的前處理技術，原理上應屬于化學轉化膜處理。工程上應用主要是鋼鐵件表面磷化，但有色金屬如鋁、鋅件也可應用磷化。 磷化原理：工件（鋼鐵或鋁、鋅件）浸入磷化液（某些酸式磷酸鹽為主的溶液），在表面沉積形成不溶于水的結晶型磷酸鹽轉化膜的過程，稱之為磷化。 把金屬放入含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進行化學處理，使金屬表面生成一層難溶于水的磷酸鹽保護膜的方法，叫做金屬的磷酸鹽處理。磷化膜層為微孔結構，與基體結合牢固，具有良好的吸附性、潤滑性、耐蝕性、不粘附熔融金屬（Sn、Al、Zn）性及較高的電絕緣性等。 磷化分類：按處理溫度分：高溫型（75-100℃，能耗大，磷化物沉積多，形成的磷化膜厚度達10-30g/㎡）、中溫型（50-75℃，處理時間5-15min，磷化膜厚度達1-8g/㎡）、低溫型（30-50℃）和常溫型（10-30℃，節省能源，使用方便，除加氧化劑外還加促進劑，能耗小，但溶液配制較復雜，膜厚度達0.2-7g/㎡）。 按磷化液成分分：鋅系磷化、鋅鈣系磷化、鋅錳系磷化、鐵系磷化、錳系磷化和復合磷化等。 按磷化處理方法分：化學磷化、電化學磷化。 按磷化膜質量分：重量級（膜重7.5g/㎡以上）、次重量級（膜重4.6-7.5g/㎡）、輕量級（膜重1.1-4.5g/㎡）和次輕量級（膜重0.2-1g/㎡）。 按施工方法分：浸漬磷化、噴淋磷化和刷涂磷化。 磷化作用及用途： 涂裝前磷化的作用：增強涂裝膜層（如涂料涂層）與工件間結合力；提高涂裝后工件表面涂層的耐蝕性；提高裝飾性。 非涂裝磷化的作用：提高工件的耐磨性，令工件在機加工過程中具有潤滑性；經適當的后處理，可提高工件的耐磨性。 磷化用途：磷化膜主要用作涂料的底層、金屬冷加工時的潤滑層、金屬表面保護層以及用作電機硅鋼片的絕緣處理、壓鑄模具的防粘處理等。被廣泛應用于汽車、船舶、航空航天、機械制造及家電等工業生產中。 磷化的必要性：鋼鐵表面涂裝前處理工藝指脫脂（除油）、除銹、表調、磷化。然而由于工件表面的狀況不同，則生產工藝也有所不同，有的工藝中沒有脫脂或沒有除銹工序，有的工藝則沒有表面調整工序，但磷化工序是絕對不可缺少的。 在涂裝處理過程中，如果不清除油脂、氧化皮和銹層，不進行磷化處理，直接進行涂漆和靜電噴涂， 就會使鋼鐵表面的涂層產生脫落，失去了涂裝的意義。 目前，國內外的金屬加工業、薄板加工業、石油行業及汽車、自行車、高低壓開關柜、防盜門、鐵路等制造業普遍采用的是中、高溫磷化，存在著操作不方便、能源和材料消耗大、調整頻繁、成膜不均、成本高等問題。為解決以上問題，常溫磷化已成為國際磷化行業的必然和研究課題。常溫磷化不僅可以有效地降低能源消耗，還可以解決操作不方便、材料消耗大、調整頻繁、成膜不均、成本高等問題。 基于上述原因我公司研究生產的常溫鋅錳系磷化液、常溫鐵系磷化液(粉)等產品有效地滿足了常溫磷化的工藝要求。該類磷化產品在使用過程中性能穩定、操作方便、調整簡單、常溫應用、節省能源、用量少、處理面積大、成本低，形成的磷化膜致密、均勻，附著力好，耐蝕力強。

游離酸度
1.游離酸度指游離的磷酸。其作用是促使鐵的溶解，以形成較多的晶核，使膜結晶致密。
2.游離酸度過高，則與鐵作用加快，會大量析出氫，令界面層磷酸鹽不易飽和，導致晶核形成困難，膜層結構疏松，多孔，耐蝕性下降，令磷化時間延長。
3.游離酸度過低，磷化膜變薄，甚至無膜。
總酸度
1.總酸度指磷酸鹽、硝酸鹽和酸的總和。總酸度一般以控制在規定范圍 上限為好，有利于加速磷化反應，使膜層晶粒細，磷化過程中，總酸度不斷下降，反映緩慢。
2.總酸度過高，膜層變薄，可加水稀釋。
3.總酸度過低，膜層疏松粗糙。
PH值
錳系磷化液一般控制在2-3之間，當PH﹥3時，工件表面易生成粉末。當PH?1.5時難以成膜。鐵系一般控制在3-5.5之間。
離子濃度
①溶液中Fe2+極易氧化成 Fe3+，導致不易成膜。但溶液中Fe2+濃度不能過高，否則，形成的膜晶粒粗大，膜表面有白色浮灰，耐蝕性及耐熱性下降。
②Zn2+的影響，當Zn2+濃度過高 ，磷化膜晶粒粗大，脆性增大，表面呈白色浮灰；當Zn2+濃度過低，膜層疏松變暗。
工件表面狀態
金屬工件表面狀態對磷化質量影響較大，即使是同一磷化工藝，同一磷化制劑，同一工件的不同部位的磷化膜質量也可能相差較大，這就是因為工件表面狀態差異所致。一般來說，高、中碳鋼和低合金鋼容易磷化，磷化膜黑而厚，但磷化膜結晶有變粗的傾向，低碳鋼磷化膜結晶致密，顏色較淺，若磷化前進行適當的酸洗，可有助于提高磷化膜質量，冷軋板因其表面有硬化層，磷化前好進行適當的酸洗或表調，否則膜不均勻，膜薄，耐蝕性低。
水質
磷化后用水沖洗磷化膜的作用是去除吸附在膜表面的可溶性物質等，以防止涂抹在濕熱條件下起泡，脫落，提高涂膜附著力，耐腐蝕性，通過對一同磷化膜分別采用去離子水，下水道水，車間排放水沖洗實驗得知其耐蝕性、柔韌性逐個降低。對于要求較嚴的陰極電泳涂裝，好再涂裝前采用去離子水水洗。
涂裝前處理

磷化分析編輯
在國內用配方分析技術，可以分析出高品質磷化液的主成分和微量主要的配方。
磷化分類編輯
⒈按磷化處理溫度分類
⑴高溫型
80—90℃處理時間為10-20分鐘，形成磷化膜厚達10-30g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1：（7-8）
優點：膜抗蝕力強，結合力好。
缺點：加溫時間長，溶液揮發量大，能耗大，磷化沉積多，游離酸度不穩定，結晶粗細不均勻，已較少應用。
⑵中溫型
50-75℃，處理時間5-15分鐘，磷化膜厚度為1-7 g/m2，溶液游離酸度與總酸度的比值為1：（10-15）
優點：游離酸度穩定，易掌握，磷化時間短，生產效率高，耐蝕性與高溫磷化膜基本相同，應用較多。
⑶低溫型
30-50℃ 節省能源，使用方便。
⑷常溫型
10-40℃ 常（低）溫磷化（除加氧化劑外，還加促進劑），時間10-40分鐘，溶液游離酸度與總酸度比值為1：（20-30），膜厚為0.2-7 g/m2。
優點：不需加熱，品消耗少，溶液穩定。
缺點：處理時間長，溶液配制較繁。
⒉按磷化液成分分類
⑴鋅系磷化
⑵鋅鈣系磷化
⑶鐵系磷化
⑷錳系磷化
⑸復合磷化 磷化液由鋅、鐵、鈣、鎳、錳等元素組成。
⒊按磷化處理方法分類
⑴化學磷化
將工件浸入磷化液中，依靠化學反應來實現磷化，應用廣泛。
⑵電化學磷化
在磷化液中，工件接正極，鋼鐵接負極進行磷化。
⒋按磷化膜質量分類
⑴重量級（厚膜磷化） 膜重7.5 g/m2以上。
⑵次重量級（中膜磷化）膜重4.6-7.5 g/m2。
⑶輕量級（薄膜磷化）膜重1.1-4.5 g/m2。
⑷次輕量級（特薄膜磷化）膜重0.2-1.0 g/m2。
⒌按施工方法分類
⑴浸漬磷化
適用于高、中、低溫磷化 特點：設備簡單，僅需加熱槽和相應加熱設備，好用不銹鋼或橡膠襯里的槽子，不銹鋼加熱管道應放在槽兩側。
⑵噴淋磷化
適用于中、低溫磷化工藝，可處理大面積工件，如汽車、冰箱、洗衣機殼體。特點：處理時間短，成膜反應速度快，生產效率高，且這種方法獲得的磷化膜結晶致密、均勻、膜薄、耐蝕性好。
⑶刷涂磷化
上述兩種方法無法實施時，采用本法，在常溫下操作，易涂刷，可除銹蝕，磷化后工件自然干燥，防銹性能好，但磷化效果不如前兩種。

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