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目 录一前言 4 11 目的 4 12 涂装前处理分类 4 13 涂装前处理的作用 4 二 金属表面清洗除油5 21分类5 22乳化清洗5 23溶剂清洗5 24水性清洗5 24.1低碱性清洗剂清洗5 24.2强碱液清洗6 24.3中性清洗剂 7 24.4酸性清洗剂清洗7 25影响除油能力的工艺因素7 26除油剂的选择原则8 27除油效果的判定9 三金属表面除锈10 31 机械法 10 32化学法 11 33酸洗缓释剂 12 34除锈质量检查方法 12 35酸洗的后处理中和12 四 磷化 12 41基本原理 13 42按磷化膜厚度（膜重）分类 13 43按磷化成膜物质分类 1344按磷化施工方式分类 1545按磷化处理温度分类 1546磷化液组成 1547涂装前磷化主要工业配套 1648影响磷化的因素 1749磷化膜质量评定项目与方法 19410膜重测定法 20411腐蚀性能测定方法 20412抗冲击试验 20 413二次附着力测定 20414磷化膜孔隙的测定 20415磷化膜的耐碱性 20416磷化膜P比 20417电泳溶出量 20五表面调整和钝化2151表面调整 21 52钝化 21 六涂装前处理工艺设计 2261处理方式 2262处理温度 2463处理时间 2464工艺流程 2465几点处理事项 25七常用钢铁涂装工艺 2571轿车车身涂装 2572家用电器 2773混合散件 27八有色金属材料的转化膜 2881铝件表面处理 28 82锌件表面处理 30 九涂装前表面处理漕液配制及工艺参数化验方法 30 91术语及定义 3092化验用试剂及制品的制备 3093化验方法 32 十 常见故障及解决方法 34 十一 .各工序常规维护要点 35 十二 .前处理废水治理建议 36121废水 36 122废弃物处理 37 123气体污染 37 一前言11.目的 将有机涂料涂覆于物体表面，并干燥成膜的过程称之为涂装。涂装技术在世界范围内都有着广泛的应用。民用汽车、电器、钢制家具、办公用具等的表面装饰防护；工业领域采矿、舰船、采油设备、海洋设施、飞机、军事装备等的防腐、装饰、伪装、隔热、防火、防污等等，几乎每个领域都离不开涂装技术。各种金属材料及其制品经机械加工、热处理以及在贮存和运输过程中，在其表面总会有氧化皮、油污等，这些表面污物会严重影响到表面处理过程中涂层的致密性及与基体的结合强度。涂装前处理是涂装的重要步骤，是提高涂装漆膜附着力、耐蚀性能和装饰性能的必要工作。涂装前处理目的，是清除被涂物表面的油脂、油污、腐蚀产物、残留杂质物等，并赋予表面一定的化学、物理特性，达到增加涂漆层附着力，增加被涂物的保护性和装饰性目的。良好的涂装前处理可以充分显示出涂层的装饰效果和功能，否则涂料质量效果再好，也不能发挥其应有的作用。因此涂装前处理是涂料施工过程中重要的步骤，它保证涂层的良好质量的实现。12涂装前处理分类按处理方法分类可以分为机械法和化学法。机械法是借助工具进行表面处理的方法，包括手工方法，动力工具法，火焰法，喷砂法，抛丸法等。化学法是借助化学反应进行处理的方法，包括清洗，转化膜，钝化等。 按处理材质分类又可分为金属材料涂装前处理和非金属材料涂装前处理。钢铁材料有色金属材料，非金属材料包括塑料，木材和水泥等。本文重点讨论金属材料涂装前处理。13涂装前处理的作用选择适当的前处理工艺，可以显著提高涂层的性能和发挥涂层的作用。如果涂装前处理只进行除油，可以满足一般的工艺要求。如果有转化膜的存在，可以大大提高涂层的性能和延长涂层的使用寿命，可以达到事半功倍的效果。磷化膜可以提高涂层与底材的结合力和防护性。而经过磷化处理的，能提供一个"粗糙面(无数细小的孔)"，给涂层以很好的咬合力，大大提高了附着力，实现涂层的性能。最重要的是由于磷化膜的绝缘性, 能够抑制局部的电化学腐蚀,，这可以保证涂层在被损伤后，涂层的膜下腐蚀受到抑制,不会大面积发生腐蚀，以致锈蚀穿孔。酸洗工艺对于高质量要求的前处理是不推荐的，譬如高质量要求的车架，一般都是通过喷砂除锈，之后进行后处理。酸洗的存在可能导致原有的工艺降低约一半的性能。所以对高质量要求的涂装，都很注意材料的保存和生产管理，防止锈蚀的板材产生。即使有少量的锈蚀，也通过打磨的方式去除氧化物。 表1 前处理工艺对阴极电泳涂层耐蚀性的影响涂装前处理盐雾实验性能h（冷扎钢板涂膜厚度20um）无处理约100只脱脂约200脱脂+铁系磷化约400脱脂+酸洗+锌锰镍三元磷化约400脱脂+锌锰镍三元磷化约800二 金属表面清洗除油金属在存储、搬运和加工过程中，表面不可避免地被外界的一些污染物所污染。这些可能的污染物包括在工厂中为防锈，拉拔，机加工或成型过程中使用的机油、动物油、植物油，也包括一些润滑油或蜡、碳灰、石墨灰、金属屑、磨料、金属氧化物、焊渣等。在涂装前除去这些污物对于整个产品的涂装质量的影响是致关重要的。清洗除油的质量很大程度上决定着涂装前处理的质量。清洗作为涂装前处理的一个部分，要考虑清洗质量，同时还要考虑对工件表面状态的影响，以及对后续工序的影响。因此，一个高质量要求的前处理需要选择适当的清洗剂。每一个涂装工作者应该认识到正确的选择和使用清洗剂的重要性。除油，又称为脱脂，目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。附着在金属表面的油脂，根据它们与碱的反应的特性可以分为两类：可以与碱反应生成肥皂的皂化油，如动物油和植物油等；不能与碱反应生成肥皂的非皂化油，如凡士林，润滑油，石蜡等矿物油。21分类除油的方法包括物理机械法、化学法两类。物理机械法主要是：手工擦刷、喷砂、抛丸、火焰灼烧等。化学法主要包括乳化清洗、溶剂清洗、水性清洗。22乳化清洗乳化液一般由有机溶剂、表面活性剂和水组成，其工作液一般为乳白色乳液。它利用有机溶剂溶解油脂，表面活性剂乳化油脂，因此，除油速度较快。乳化清洗一般总有一些残留薄油膜，如果作为涂装，还需用碱性清洗剂再洗一次，如果用于防锈目的时，可直接存放。23溶剂清洗溶剂法除油脂，一般是用非易燃的卤代烃蒸气法或乳化法。最常见的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快，效率高，脱脂干净彻底，对各类油及脂的去除效果都非常好。在氯代烃中加入一定的乳化液，不管是浸泡还是喷淋效果都很好。由于氯代卤都有一定的毒性，汽化温度也较高，再者由于新型水基低碱性清洗剂的出现，溶剂蒸汽和乳液除油脂方法现在已经很少使用了，多见于电子行业等较小的零件的清洗。24水性清洗水性清洗剂根据它们的pH值进行分类 表2 水性清洗剂的分类分类PH值碱性清洗剂弱碱性9-10.5中碱性10.5-11.5高碱性11.5中性清洗剂PH6.5-9.5酸性清洗剂PH1.0-5.524.1低碱性清洗剂清洗低碱性清洗剂包括弱碱性和中碱性清洗剂，是当前应用最为广泛的一类除油脂剂。它的碱性低，一般pH值为911.5。对设备腐蚀较小，对工件表面状态破坏小，可在低温和中温下使用，除油脂效率较高。特别在喷淋方式使用时，除油脂效果特别好。低碱性清洗剂，由于使用了种类各种各样的合成洗涤剂和活性剂，可以提供较长的生命周期，同时具有性能稳定，易于控制和处理，适应范围广等优点。采用碱性清洗剂已经成为最普遍使用的涂装前处理方法。清洗过程是在金属表面有良好的湿润性的情况下，通过溶解，皂化，乳化，分散和增溶等作用，把附着在表面的油脂等污物去除的过程。这种清洗剂有较低的表面张力，可以比较容易的进入颗粒之间；同时皂化剂和表面活性剂可以与油，脂等作用，使它们从工件表面脱离进入水中，达到脱脂除油的目的。碱性清洗剂的典型构成包括碱性物质，合成洗涤剂或活性剂，消泡剂,缓蚀剂或螯合剂，以及抗硬水剂等，通常以单组分或双组分形式。双组分一般采用固-液、液-液形式。低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成。无机型助剂主要是硅酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等。其作用是提供一定的碱度，有分散悬浮作用。可防止脱下来的油脂重新吸附在工件表面。表面活性剂主要采用非离子型与阴离子型，一般是聚氯乙烯类和磺酸盐型，它在除油脂过程中起主要的作用。在有特殊要求时还需要加入一些其它添加物，如喷淋时需要加入消泡剂，有时还加入表面调整剂，起到脱脂、表调双重功能。低碱性清洗剂已有很多商业化产品。 典型的碱性清洗剂的用量为2%-10%。清洗剂的处理方式包括喷淋形式、浸泡形式、喷浸结合形式。喷淋是利用清洗剂的化学特性和在一定压力的溶液机械剥离的联合作用去除油污的。浸泡可以达到喷淋不能达到的地方。一些工件恰当的清洗需要喷淋和浸泡联合处理。单独的脱脂和水洗对于特定要求的涂装前的处理能够满足，但是它只能提供最初的结合力，而不能提供长期的保护。典型的喷淋脱脂时间是60-90秒，而浸泡脱脂时间一般为3-5分钟，温度范围一般为45-65。时间，温度，浓度随着使用的清洗剂的种类和基材的不同而不同。一般常用的低碱性清洗液配方和工艺如下： 浸泡型 喷淋型三聚磷酸钠 410g/l 410g/l硅 酸 钠 010g/l 010g/l碳 酸 钠 410g/l 410g/l表面活性剂 520g/l 13 g/l消 泡 剂 0 0.53.0g/l表面调整剂 03 g/l 03 g/l游 离 碱 度 520点 515点处 理 温 度 常温80 4070处 理 时 间 520min 1.53.0min24.2强碱液清洗强碱液除油脂是一种传统的有效方法。它是利用强碱对动植物油的皂化反应，形成溶于水的皂化物达到除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除掉动植物油脂而不能除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中加入表面活性剂，一般是磺酸类阴离子活性剂，利用表面活性剂的乳化作用达到除矿物油的目的。强碱液除油脂的使用温度都较高，通常80。 表3 常用强碱液清洗配方与工艺如下： 项目要求氢氧化钠5%10%硅酸钠 2%8%磷酸钠（或碳酸钠）1%10%表面活性剂（磺酸类）2%5%处理温度 >80处理时间 520min处理方式 浸泡、喷淋均可强碱液除油脂需要较高温度，能耗大，对设备腐蚀性也大，并且材料成本并不算低，因此这种方法的应用正逐步减少。24.3中性清洗剂由于有色金属，如锌，铝，镁等大量应用，其金属特性对除油的性能提出更多的要求，碱性除油剂中的碱类物质对金属本身不可避免的产生影响，每种金属在不同的PH值有不同的腐蚀率。所以，铝件、锌件等清洗时，必须考虑到它们在碱性条件下的腐蚀问题，一般宜用接近中性的清洗剂。24.4酸性清洗剂清洗酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。它利用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理，并借助于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用，达到除油脂的目的。酸性清洗剂可在低温和中温下使用。低温一般只能除掉液态油，中温就可除掉油和脂，一般只适合于浸泡处理方式。酸性清洗剂主要由表面活性剂（如聚氧乙烯酚醚类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠型）、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。由于它兼备有除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合一”处理液。 表4 常见的酸性清洗剂配方及工艺参数工艺低温型中温型磷酸酸基型工业盐酸（31%）20%50%00工业硫酸（98%）0%15%15%30%0工业磷酸（85%）0010%40%表面活性剂(非离子类，磺酸类)0.4%1.0%0.4%1.0%0.4%1.0%缓蚀剂适量适量适量使用温度常量455080常温80处理时间适当510min适当盐酸、硫酸酸基的清洗剂应用最为广泛，成本低，效率较高。但酸洗残留的Cl-、SO42-对工件的后腐蚀危害很大。而磷酸酸基没有腐蚀物残留的隐患，但磷酸成本较高，清洗效率低些。 25影响除油能力的工艺因素 除油质量的好坏主要取决于除油温度、除油时间、机械作用和除油剂四个因素。 a. 除油温度 一般说来，温度越高，除油越彻底。这是因为三方面的原因：第一,温度使油污的物理性能发生变化，例如滴落点高的防锈脂，凡士林，固态石蜡等，在较低温度下即使采用高浓度的碱液也难洗净。但是，当提高油污的温度，他们的粘度就降低，甚至形成液滴而利于除去。第二,促进化学反应的进行，一般的说，温度每上升10度，化学反应速度提高一倍。第三，加速表面活性剂分子的运动，从而促进浸润、乳化、分散等作用。随着温度的升高，溶液对污物的溶解能力也提高。 但是，并不是所有场合都是温度越高越好，各种除油剂有其适合的温度范围，在采用某些种类表面活性剂的除油液中，过高的温度会使表面活性剂析出聚集如同油珠附着在表面上，造成磷化膜发花不均匀。所以，最重要的是要保持正常的工艺温度。b. 时间 在除油操作中，必须保证有足够的除油时间，压力喷射除油时间一般为1.53分钟，浸渍除油为35分钟（视油污的种类和多少而定）。增加除油时间，即延长除油液与油污的接触时间，从而提高除油效果。油污越多，除油时间就需越长。在流水线作业中，往往不允许采用太长的时间，因此一般先用喷射予除油1分钟，再用浸渍除油3分钟。c. 机械作用 在除油中，借助于压力喷射或搅拌等机械作用是非常有效的，因为，喷射时迫使新鲜的除油溶液与零件表面有良好的接触，而且整个除油液含量均匀，有利于提高除油效果；喷射时依靠机械作用力促使除油剂渗透和破坏油膜，从而有效的迫使油污脱离零件表面；喷射时促使脱离零件的油污乳化和分散于除油溶液中，防止油污再吸附到洗净的零件表面上。在中低温除油中，机械作用尤为重要。一般的说，压力喷射比浸渍除油速度快1倍以上。喷射压力通常为（0.1-0.2）Mpa(用于压力喷射的除油剂必须是低泡的，以免泡沫过多影响正常操作和除油液流失)，浸渍除油也不能认为是静止浸渍，必须装备循环泵，使溶液不停的搅动，每小时的循环量约为槽液体积的5倍。 d. 除油剂效果 除油剂的组成和使用方法对除油效果有很大的影响。例如，含有表面活性剂的碱液除油比单独的碱性物溶液除油效果好。对于滴落点高的固态或半固态油脂，用溶剂清洗比用其他除油效果有效。为了提高油污的乳化和分散能力，适当提高除油剂中表面活性剂的含量是有效的，不同的表面活性剂品种及不同的碱性物都使除油效果产生一定差异，良好的除油剂都是经过大量试验，对其组分相互搭配比例进行反复筛选而确定的。对于含有表面活性剂的碱液除油剂，最有效的发挥洗净作用是在表面活性剂的临界胶束浓度的上限。使用过程中，除油剂会不断的被消耗，使浓度降低，因此，必须定期的补加除油剂，以保持必要的浓度。除油剂的除油效果与浓度并不是直线上升的关系，因此对于除油质量要求很高的情况，不应当采取大幅度提高浓度的方法，而应该采用二次除油的办法，俩个除油液可以是相同的，而且不必额外的提高浓度。 在实际使用中，必须考虑各方面因素，使各个因素都控制在最佳状态下，使除油达到满意的效果。26除油剂的选择原则在进行选择除油产品之前，应考虑以下几个方面的问题：a.被处理零件的材质 不同的金属在碱液中有不同的腐蚀界限，因此，必须根据零件的材质选择合适的PH值的除油剂。 表5 各种金属发生腐蚀的临界PH值 金属名称 锌铝 锡 黄铜 硅铁 钢铁PH值极限 10101111.513 14b.油污的种类及数量 要考虑零件上油污的化学性质（储存时能否与周围介质发生反应而影响除油，与除油液能否发生皂化反应），油污的物态（固体或液体，油污中固态尘粒含量），油污对底材的吸附性（分子极性）等情况，再选用合适的除油剂。例如动植物油是可皂化的，因而在较高温度下用氢氧化钠除油是有效的。矿物油不发生皂化反应，用氢氧化钠除油就不合适了，应用乳化性能好的除油剂才能奏效。用一般的水基除油剂在低温或中温是很难洗净半固态的防锈脂，这时用溶剂除油是很有效的。洗吸附性较强的防锈油比洗机械油困难，因此，应该选用更好的除油剂来清洗防锈油。c工艺配套性 除油方法不同，对除油剂要求也不同。压力喷射除油因机械作用力大，除油效果好，但由于是处在极易起泡的状态下，因而选用低泡除油剂是必要的，浸渍除油的机械作用较弱，因此要选用除油性能更好的除油剂，适当的增加除油剂含量和延长除油时间。浸泡型清洗剂主要应注意的是表面活性剂的浊点问题，当处理温度高于浊点？时，表面活性剂析出上浮，使之失去脱脂能力。喷淋型清洗剂应需要足够的消泡剂，避免喷淋时产生大量的泡沫，以免泡沫过多影响正常操作和除油液流失。d. 注意与下道工序的配合 下道工序是酸洗还是磷化，磷化前有没有表面调整工序，都与除油剂的选用有关。因为不同的前处理与磷化配套，所得磷化膜的质量不同，品质也不同。酸洗和强碱除油的磷化结晶大且疏松（我们需要的是结晶晶核小而且致密的磷化模）。对于除油，如果下道工序是薄型磷化处理，要选用低碱度的带表调处理的除油剂；如果有单独的表调工序，则只考虑除油效果，碱度影响不大，不必多虑；如果下道工序是酸洗除锈，则不必选用带表调的除油剂，而在磷化前单独进行表调处理；如工序间隔较长，则选用水洗后生锈倾向较小的除油剂（如磷酸盐类型的除油剂）或增加喷湿处理。对于油污较重或不易起清洗到位的表面，要采用手工预擦洗，他不仅是除油的要求，也能明显的改善磷化质量，经预擦洗的磷化膜结晶细小、致密，而未经预擦洗的结晶则粗大的多。27除油效果的判定在国家标准GB/T 13312 ：钢铁件涂装前除油程度检验方法（验油试纸法） 规定了标准验油试纸法，其图谱见图： 图1 验油试纸法检验在生产中还有一些简便快速实用的评价方法，在涂装行业用得最普通的是水膜法，通过观察水膜连续破裂情况，判定除油情况。表6 金属清洁度的判定方法判定方法方法要点检查对象目视法用肉眼、5倍放大镜或管内检查器检查油、脂、锈、氧化皮等擦拭法用白稠布或绒布，也可用滤纸擦揩，检查布上的沾污物油脂及锈迹等水膜破裂法洗净物用水润湿，水膜应完整油脂染料法洗净物用染料水溶液润湿，水膜连续，不断开，即认为清净油脂荧光法先涂上荧光染料，除油后用紫外光照射，判断残留油脂的荧光区域油脂硫酸铜法将洗净后的钢件浸于硫酸铜溶液（CuSO4 5%+硫酸 2%+水），30s1min，评定铜膜是否完整均匀，光泽及结合力油脂重量法将试样涂一定量油污，清洗后再称量残余油污重量，从减重判断油污去除率油脂同位素法涂上混有C14、S35等同位素的油脂，洗净后用计数器管测定油脂电镀法用除油试片进行电镀，判断镀层光泽好坏油脂比色法油溶性染料掺入油脂中，涂敷在试样上，洗净后，用等量有机溶剂洗试样，然后进行比色油脂赤血盐硝酸试验将赤血盐10g/L+70%硝酸+30mg/L的溶液涂在不锈钢上，30s以内呈现深兰色证明有铁不锈钢铁污染喷射图案法将清洁过的表面上喷水雾作成水膜、挂水状态，以染污其格板检查清洁度（%）油脂压力喷雾法对清洁过的表面喷水雾，使微小油滴浮起以评价清洁度油脂接触角法水滴滴在清洁的表面上，由其接触角评价清洁度，清净表面其接触角接近于0°油脂 三金属表面除锈钢铁热加工时受氧化产生硬而脆的氧化皮，如热轧钢板、热处理零件、锻件、焊接件都会有氧化皮。此外钢铁在储运过程中，接触水或其他腐蚀介质，都极易出现一层黄锈。而这氧化皮和黄锈在涂层下时会加快钢铁的腐蚀速度。可见充分的除去钢铁表面的氧化皮和黄锈，对涂装物得到有效保护是非常重要的。除锈方法就两类，一是机械法，二是化学法。31 机械法 a手工打磨：是使用简单工具或打磨材料进行，对工作量不大的除锈作业采用此方法。一般方法为：用刮刀除锈；用研磨膏除锈；以及用钢丝刷除锈等。 b机械打磨除锈：利用打磨除锈的工具或材料，以机械力驱动而除锈。例如用砂布、砂纸、研磨膏、金属丝刷等固定在固定的轮盘上，轮盘靠近除锈面而转动时就可在除锈面上打磨。 c喷砂、喷丸除锈：用高压空气将沙子或金属粒向金属制品表面喷射以除锈或除氧化皮。 d滚光除锈：将制品和磨料一起放在滚桶内旋转或转动，使物品与这些材料直接接触、摩擦以除锈及除氧化皮32化学法化学除锈一般是酸洗法，碱法也有使用。酸洗除锈、除氧化皮的方法是工业领域应用最为广泛的方法。利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达到除锈和除氧化皮的目的。酸洗中使用最为常见的是盐酸、硫酸、磷酸。常用酸洗缓蚀剂以减少基体金属的溶解。特殊钢或非铁金属则常用混合酸或草酸、铬酸、柠檬酸等。a) 硫酸一般情况下钢铁大都使用硫酸酸洗，其浓度为98%的浓硫酸经稀释后使用，使用浓度不同，因而其除锈能力也不相同，此外，温度的影响很大，一般在6080度是起除锈能力最强，除锈时间最短。一般常用的工业硫酸浓度为98%，其比重约为1.84g/ml，浓硫酸有很强的氧化性，为无色油状液体，无气味，与水混合放出大量的热，硫酸还可以用来清洗不能用盐酸酸洗的不锈钢和铝合金零件。硫酸在低温下的酸洗速度很慢，宜在中温使用，温度5080，使用浓度10%25%。用浓硫酸酸洗因为连续使用而导致铁离子浓度增加时，酸洗能力会下降，当金属表面有硫酸盐析出时，酸洗能力大减，称为酸液的老化。在10%的硫酸中，铁离子浓度不能超过80120g/L。 硫酸较其他的酸容易引起渗氢现象。温度越高，基体金属吸氢速度俞高。酸的浓度高也增加渗氢倾向。当酸中存在有As2O3、Sb2O3、H2S时，铁上渗氢现象增强。有时加入硝酸、铬酸等氧化剂25%以防止这些物质产生不良的渗氢影响。 b) 盐酸盐酸也是酸洗中常见的酸。常用浓度为515%。工业盐酸的浓度一般为3638%左右，为无色透明液体，密度约为1.18g/ml，暴露在空气中后冒烟，有刺激性酸味。故使用时一般稀释一倍再用。虽然二价铁离子在盐酸中有缓蚀作用，但当溶解铁量增至100120g/L时，为保持酸洗能力，需追加酸量。盐酸不能用来清洗不锈钢和铝合金，因为其中的氯离子是能局部破坏钝化膜的活性离子，是造成小孔腐蚀的主要因素。盐酸除锈较硫酸快，渗氢影响亦较小，溶液中又无残渣、酸泥等，作业比较方便。盐酸酸洗适合在低温下使用，不宜超过45，温度高有多种不利：氯化氢气体挥发造成酸的损耗，有害人体，污染环境，在温度高时渗氢现象明显增强。使用浓度10%45%，还应加入适量的酸雾抑制剂为宜。 c)磷酸磷酸的价格较硫酸、盐酸高的多，但是有许多优点。磷酸酸洗的优点是不会产生腐蚀性残留物（盐酸、硫酸酸洗后或多或少会有少会有Cl-、SO42-残留），比较安全，但酸洗速度较慢，一般使用浓度10%40%，处理温度可常温到80。酸洗作用较慢，故不用于除氧化皮，而仅用于除薄锈。在除锈后形成有保护作用的磷酸盐膜，故常用于涂装和防锈油涂覆的前处理。工业磷酸的浓度一般为85%，密度为1.685g/ml，无色粘稠状液体而使用时需稀释到520%，温度为4080度。酸液中铁离子溶解度小，为4050g/L。到达了此极限的酸液已无使用价值，需要更新。渗氢问题在磷酸酸洗中很小，可以不用考虑。d) 硝酸 一般商品浓硝酸的质量分数为6568%，密度为1.40g/ml，无色透明液体。浓硝酸在空气中冒烟，有刺激气味，他有很强的氧化性，浓度越大，氧化性越强，在30%时，低碳钢零件溶解激烈，酸洗后表面洁净、均匀，对中碳钢溶解后表面渣多。硝酸对人体有强烈的腐蚀作用。涂装前钢铁件除锈很少采用，但是对于不锈钢构件，硝酸清洗更为合适，硝酸用于清洗铜锈，效果特好。e) 氢氟酸 氢氟酸具有强腐蚀性，能强烈的腐蚀玻璃或含硅化合物，因此一般密封在聚乙烯塑料容器中。工业用的质量分数40%，密度为1.14/ml，无色发烟液体，有刺激气味，有毒，不能用手接触，它是很好的铜类清洗剂。氢氟酸主要依靠氟离子的作用。氟离子与三价铁离子络合，即使质量分数为0.1%时，也可以很好的溶解氧化铁。残液便于处理，用石灰中和即可。f) 有机酸 采用有机酸酸洗，成本较高，操作温度较高，时间较长，但是也有其独特处，如络合性。常用的有柠檬酸、乙二胺四乙酸、氨基磺酸和羧基乙酸等。这些有机酸清洗主要依靠络合性，将铁离子以络合的形式将其溶解，从而达到除锈的目的。在酸洗工艺中，采用混合酸也是非常有效的方法，如盐酸-硫酸混合酸，磷酸-柠檬酸混合酸。33酸洗缓蚀剂 在酸洗除锈除氧化皮槽液中，必须加入适量的缓蚀剂。缓蚀剂的种类很多，选用也比较容易，它的作用是抑制金属腐蚀和防止“氢脆”。缓蚀剂是一种极性分子，他能选择的在金属表面的活性区域以吸附的方式形成一层保护膜，阻止酸与铁继续反应而达到缓蚀的目的。目前大致所用的缓蚀剂为：a醛-胺缩聚物类 这类缓蚀剂是以甲醛和苯胺为原料，在酸性介质中聚合而成。此种物质性能不稳定。b、 硫脲及其衍生物 这类缓蚀剂多用硫脲和二邻甲苯硫脲。这类缓蚀剂在较高温下会分解，其抗氢脆能力较差。c、 吡啶及其衍生物类 这类缓蚀剂的原料是从煤焦油或贝母油炼制过程中的到的副产品中分离出来的，主要成分是吡啶、喹啉的衍生物的混合物。这类缓蚀剂有很好的缓蚀性能和酸溶解性能，是一种高效的缓蚀剂，但是其奇特的臭味使他受到了限制。d、 一些化工厂下脚料加工的缓蚀剂 其成分复杂，有许多无用的物质夹杂在里边，故质量稳定上有问题。遇到酸洗“氢脆”敏感的工件时，缓蚀剂的选择应特别小心，因为某些缓蚀剂抑制二个氢原子变为氢分子的反应，即：2HH2，使金属表面氢原子的浓度提高，增强了“氢脆”倾向。因此必须查阅有关腐蚀数据手册，或做“氢脆”试验，避免选用危险的缓蚀剂。34除锈质量检查方法a.化学法除锈-酸洗 行业标准(原部颁标准)：JB/T 6978-1993涂装前表面准备酸洗此标准规定了钢铁件涂装表面酸洗前准备、酸洗，酸洗后处理，槽液的管理,酸洗后表面状况以及安全，环境等技术要求。b.机械法除锈国家标准：GB/T 8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 此标准规定了涂前钢材表面锈蚀程度和除锈质量的目视评定等级。它适用于以喷射或抛射除锈、手工和动力工具除锈以及火焰除锈方式处理过的热轧钢材表面。冷轧钢材表面除锈等级的评定也可参照使用。35酸洗的后处理中和中和的目的是中和掉工件上的残酸，使清洗更加干净，根据工件形状、输送方式、工房间进度等实际情况，选择采用中和或不采用中和工序。中和大部分是使低浓度的纯碱或烧碱水溶液，浓度一般在2%以下。四.磷化金属在含有磷酸盐的溶液中进行处理，形成金属磷酸盐化学转化膜，这一工艺过程称之为磷化，所形成的金属磷酸盐转化膜称之为磷化膜。涂装前磷化的目的主要是：1、给基体金属提供短期工序间保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；2、提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；3、提供一均匀的导电介质层（尤其是车身由不同材质组成时，此特点更显重要），保证电泳漆膜的均匀一致性。41基本原理磷化过程包括化学与电化学反应。不同磷化体系、不同基材的磷化反应机理比较复杂。虽然科学家在这方面已做过大量的研究，但至今未完全弄清楚。当今，各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步骤组成：a.酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低Fe 2e Fe2+ 2H+2e2H（H原子？） H2 (1)b.促进剂（氧化剂）加速界面的H+ 浓度进一步快速降低氧化剂+H 还原产物+H2O Fe2+氧化剂 Fe3+还原产物 (2)由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，加快了反应（1）的速度，进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+c.磷酸根的多级离解H3PO4 H2PO4+H+ HPO42+2H+ PO43+3H+ .(3)由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终会离解出PO43-。d.磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜当金属表面离解出的PO43与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）达到溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐沉淀，磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜。2Zn2+Fe2+2PO43+H2OZn2Fe(PO4)2·4H2O(4)3Zn2+2PO43+4H2OZn3(PO4)2·4H2O(5)磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷