钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件

 涂装酸洗专用加热器  

                        中华人民共和国国家标准
                             UDC62.9.03

本标准适用于钢铁工件涂漆前的磷化处理. 经处理所形成的磷化膜用作油漆底层, 以增强漆膜与钢铁基体的附著力及防护性, 提高钢铁工件的涂漆质量.
1. 磷化膜分类
磷化膜按其重量及用途的分类见表1.

2. 技术要求

2.1 待处理的工件应符合下列要求:
2.1.1 无特别规定时, 工件的机械加工, 成型, 焊接和打孔应在处理前完成.
2.1.2 工件的表面质量应符合技术文件的规定.
2.2 工件的热处理
特殊用途的零件, 应在磷化处理前消除应力及处理后消除氢脆.
2.3 前处理
2.3.1 工件表面的油污, 锈及氧化皮可用一种或几种方法清理.
2.3.2 脱脂后的工件, 不应有油脂, 乳浊液等污物, 其表面应能被水完全润湿.
2.3.3 酸洗后工件, 不应有目视可见的氧化物, 锈及过腐蚀现象, 其表面应色泽均匀.
2.3.4 喷抛丸清理后的工件, 不应有漏喷, 磨料粘附,锈蚀及油污, 其表面应露出金属本色.
2.4 磷化处理
2.4.1 磷化处理的主要施工方法可采用浸渍法, 喷淋法或浸喷组合的方法进行.
2.4.2 对于轻度油污或锈蚀的工件, 可以采用前处理和磷化或采用脱脂, 除锈, 磷化和钝化一步法进行.
2.4.3 磷化处理可以在以锌, 锰, 锌钙, 碱金属, 其他金属或氨的磷酸二氢盐为主要成分的溶液中进行.
2.4.4 磷化槽液的配制, 调整及管理应按工艺规定的要求进行.
2.4.5 盛装磷化液的槽体材料或衬里材料应耐磷酸盐腐蚀, 所有制作磷化设备的材料或接触槽液的材料应不影响磷化液及损害磷化膜质量.
2.4.6 工件表面生成的磷化膜应符合2.6, 2.7, 2.8 ,2.9条的技术要求.
2.5 后处理
2.5.1 为了提高磷化膜的耐腐蚀性能, 水洗后磷化工件建议在铬酸, 重铬酸盐或其他类型的钝化液中进行钝化.
2.5.2 磷化或钝化后的工件, 一般情况下应进行水洗, 为了提高工件表面的清洗质量, 可采用脱离子水作最终水洗.
2.5.3 最终水洗后的工件, 一般需干燥后方可涂漆.
2.5.4 为了防止工件表面被污染或重新锈蚀, 干燥后应尽快的涂漆.
2.5.5 磷化与涂漆间隔一般不超过16H, 对特殊的加工工序及特殊的零件可适当延长间隔时间, 但此期间的工件表面不得被污染或重新锈蚀.
2.6 磷化膜外观
2.6.1 磷化后工件的颜色应为浅灰色到深灰色或彩色, 膜层应结晶致密, 连续和均匀.
2.6.2 磷化后的工件具有下列情况或其中之一时, 均为允许缺陷.
2.6.2.1 轻微的水迹, 重铬酸盐的痕迹, 擦白及挂灰现象.
2.6.2.2 由于局部热处理, 焊接以及表面加工状态的不同而造成颜色和结晶不均匀.
2.6.2.3 在焊缝的气孔和夹渣处无磷化膜.
2.6.3 磷化后的工件具有下列情况之一时, 均为不允许缺陷.
2.6.3.1 疏松的磷化膜层.
2.6.3.2 有锈蚀或绿斑.
2.6.3.3 局部无磷化膜(焊缝的气孔和夹渣处除外).
2.6.3.4 表面严重挂灰.
2.7 磷化膜重量
按附录A(补充件)测定的磷化膜重量, 应符合表1.所列数值, 磷化膜厚度与重量的换算关系参考附录C(参考件).
2.8 磷化膜耐蚀性能
按3.3条规定的方法检验磷化膜耐蚀性能时:
2.8.1 浸渍法: 经1H, 基体金属不应现出锈蚀(棱边, 孔, 角及焊缝处除外).
2.8.2 点滴法: 可作为工序间磷化膜质量的快速检验.
2.9 漆膜耐蚀性能
按3.4条规定的方法检验漆膜耐蚀性能时: 锌盐, 锰盐, 锌钙盐磷化膜涂漆试样经24H耐盐雾试验后, 铁盐磷化膜的涂漆试样8H耐盐雾试验收后, 除划痕部位处, 漆膜应无起泡, 脱落及生锈等现象.
注: 划痕部位系指划痕任何一测的附近宽度0.5MM内.
3. 检验方法
3.1 外观检验
在天然光或混合照明条件下, 用目视检查, 天然光照度要求不小于100lx, 采光系数最低值为2%, 混合照明的光照度要求不小于500lx.
3.2 磷化膜重量测定法
经过2.3, 2.4条及2.5.1款处理并干燥的试样, 按附录A规定的方法测定膜层重量.
3.3 磷化膜耐蚀性能检验
3.3.1 浸渍法: 将工件或试样(已降至室温)浸入3%的氯化钠(NaCl)的水溶液中, 在15-25℃下, 保持规定的时间, 取出工件或试样, 随时之洗净, 吹干, 目视检查磷化表面是否出现锈蚀.
3.3.3 点滴法: 磷化膜耐蚀性能的点滴法检验见附录D(参考件)
3.4 漆膜耐蚀性能检验.
3.4.1 经2.3 2.4条及2.5.1款处理并干燥后的磷化试样, 按 GB1765-79<;<;测定耐湿热,耐盐雾,>>中第3条制板方法的规定, 喷涂一层厚度为25-35um的A04-9白色氨基烘漆, 室温干燥30min, 再放入恒温鼓风烘箱中, 要温度102-107℃下烘2h, 干燥后的试样, 用石蜡和松香1:1的混合物或性能较好的自干漆封边, 封孔, 在室外温下置放24h, 待试.
3.4.2 制备后的试样, 用18号缝纫机针将漆膜划成长2cm的交叉对角线(划痕深至钢铁基体, 对角线不贯穿对角, 对角线端点与对角成等到距离), 取试样三片, 划痕面朝上, 而后的将试样置于符合GB-1771-79<;<;漆膜耐盐雾测定法>>的盐雾试验箱中, 按其规定的试验条件连续试验.
3.4.3 检查时, 取出试样, 用自来水冲净试样表面上所沉积的盐分, 冷风快速吹干(或毛巾, 滤纸吸干), 目视检查试样表面.
4 验收规则
4.1 工件磷化后的质量检验包括外观, 磷化膜重量, 磷化膜耐蚀性能及漆膜耐蚀性能检验.
4.2 外观检验验收按下列规定:
4.2.1 大工件和重要工件应100%进行检验并逐一验收 .
4.2.2 一般工件(包括小工件或小零件)可按GB 2828-81<;逐批检查度数抽样程序及抽样表>抽样检验验收, 检验规则见附录B(补充件).
4.3 测定磷化膜重量时, 在受试的三个平行试样的平均值不合格, 则再取三件进行复验, 若其平均值仍不合格, 则该批产品为不合格.
4.4 磷化工件由于数量, 尺寸及形状不能按规定的方法进行耐蚀性能检验时, 应按下列方法之一制作试样.
4.4.1 从实际工件切取一部分.
4.4.2 用与工件相同的材料长宽为70×150mm的试样与工件同时进行处理.
4.5 磷化膜耐蚀性检验时,应从每批工件中抽取三件试样进行检验, 其中有一件不合格则再取双倍试样进行复验.若仍有一件不合格, 则采用4.7条的规定进行检验并以其结果为准.
4.6 磷化膜重量及漆膜耐蚀性能检验为抽验,应在下列情况之一时进行:
4.6.1 新设计投产的产品.
4.6.2 企业规定的周期检验.
4.6.3 设备, 工艺或槽液配方改变.
4.6.4 其他认为必要时的检验.
4.7 漆膜耐蚀性能检验时, 在受试的三个试样中, 其中有一个试样不合格, 则再取双倍试样复验,若仍有一个试样不合格, 则该批产品为不合格.

附录A
磷化膜重量测定法(补充件)
本方法适用于钢铁表面生成的磷化膜单位面积重量的测定.
A.1 一般规定
A.1.1 仪器
1. 容器: 玻璃的或其他适当材料的容器.
2. 分析天平: 感量为0.1mg.
3. 加热设备: 用于控制退膜液的温度.
A.1.2 试样
试样的总表面积应尽可能的大, 膜重小于1g/m2的试样的总表面积不应小于300cm2, 膜重1-10g/m2的试样的总表面积不应小于200cm2.
A.1.3 试剂
退膜溶液, 应由分析纯试剂和蒸馏水制备.
A.2测定方法
将试样用分析天平称量准确0.1mg, 再浸入下表规定的退膜溶液中, 取出后立即用自来水冲洗, 然后用蒸馏水冲洗, 迅速干燥再称重.重复本操作, 直至得到一个稳定的重量为止.

注: 配制退膜液时, 先用少量水将试剂 溶解, 财用水稀释至1L.

A.3 计算方法
磷化膜单位面积膜层重量W按下式计算:
W={(P2-P1)/S}×10
式中: W----膜重量,g/m2.
P1--------退除磷化膜后试样的重量, mg.
P2---------磷化后试样的重量,mg.
S----------磷化试样的总表面积, cm2.
取三个平行测定试样的平均值.

附录B
磷化膜外观检验规则(补充件)
本规则适用于一般工件磷化后外观检验.
B.1 磷化膜的外观检验应符合GB 2828-81<;<;逐批检查计数抽样程序及抽样表>>的有关规定.
B.2 缺陷分类: 磷化膜的外观缺陷分为轻缺陷及重缺陷. 2.6.2款中允许缺陷属于轻缺陷, 而2.6.3款式中的缺陷属于重缺陷 .
B.3 外观检查时, 一般根据磷化膜的外观颜色及膜层质量进行验收, 以有无重缺陷来判断合格或不合格, 轻缺陷一般不用于判断合格或不合格.
B.4 逐批检查采用一次抽样方案, 初次检查为正常检查, 其缺陷类型 , 合格质量水平及检查水平接下表的规定:

附录C 

磷化膜厚度和单位面积膜层重量的换关系(参考件)
磷化膜厚度(um)和单位面积膜层重量(g/m2)的换算关系见下表

附 录D

点 滴 法
(参考件)
本方法适用于稳定性生产中, 工序间磷化膜耐蚀性能的快速检验.
D.1` 检验溶液的成份和含量.
硫酸铜 CuSO4.5H2O 41g/l.
氯化钠 NaCl 35g/l
0.1N盐酸 HCl 13ml/l
注: 1. 检验溶液应使用化学纯试剂和蒸馏水配制.
2. 溶液在5-35℃下有效期限为一周.
D.2 检验方法
在15-23℃下, 磷化表面滴一滴检验溶, 同时启动秒表, 观察滴液从天兰变为浅黄色或淡红色的时间.
D.3 验收标准
点滴法用作工序间磷化膜质量的快速检验, 其变色时间由供需双方商定.