酸堿復(fù)合美加力鍍層的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬表面防腐蝕處理工藝，特別是一種酸堿復(fù)合美加力鍍層的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬表面防腐蝕處理工藝會影響各項工程及產(chǎn)品的品質(zhì)和使用壽命。在世界范圍內(nèi)各個表面處理專家一直致力于研發(fā)既能提供長期耐腐蝕又能降低腐蝕工程中所消耗的成本，其成本主要體現(xiàn)在:人工成本、藥劑成本及污水處理成本。
[0003]目前普通的鍍鋅工藝如下:上掛—高溫電解除油—水洗—酸電解—活化—水洗—普通鍍鋅—水洗—除膜—水洗—高鉻鈍化—水洗—烘干，此工藝針對的產(chǎn)品主要是一些沖壓板件及結(jié)構(gòu)簡單的車削件。其鍍層性能也是只能滿足一些普通的要求，且產(chǎn)線運行成本較高，污水處理難度較大。對于目前污水排放要求越來越高和市場上對產(chǎn)品各種性能需求也越來越高的情況，其基本上就不能夠滿足要求。
[0004]另外，目前市面上較為常見的氯化鉀鍍鋅工藝、鋅酸鹽鍍鋅工藝對于特殊材料及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件，較難克服以下幾個問題:
1.氯化鉀鍍鋅工藝中，其鋅層結(jié)構(gòu)為柱狀結(jié)晶且上鍍速度快，但是其鍍層分散能力差，產(chǎn)品表面鍍鋅層非常不均勻，產(chǎn)品低區(qū)鋅層厚度較薄，產(chǎn)品鈍化后易變色且難以達(dá)到其鹽霧性能要求。
[0005]2.而鋅酸鹽鍍鋅工藝中，鋅酸鹽鍍鋅層的結(jié)晶為片狀晶體，但其電流效率低，上鍍速度慢，生產(chǎn)效率低，對于鑄鐵件疏松多孔結(jié)構(gòu)很難上鍍或基本不上鍍，在烘干時由于鑄鐵件的疏松孔容易藏水及發(fā)霉，其烘干比較困難，使高鉻鈍化膜難以干透，較易發(fā)白、發(fā)霉，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量缺陷較多，完全發(fā)揮不出其整平能力好的優(yōu)勢。
[0006]3.產(chǎn)品表面鍍上鋅后，使用的高鉻鈍化，對于目前環(huán)保要求越來越高，其大大增加了污水處理難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種酸堿復(fù)合美加力鍍層的制備工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的產(chǎn)線綜合運行成本高、鍍鋅層不均勻、產(chǎn)品鈍化后易變色、上鍍速度慢、烘干困難，產(chǎn)品缺陷多、污水處理難度大的不足之處。
[0008]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種酸堿復(fù)合美加力鍍層的制備工藝，包括鍍前預(yù)處理、鍍層的制備、鍍后處理，所述的鍍層的制備是先在工件表面上進(jìn)行氯化鉀鍍鋅后，再進(jìn)行鋅酸鹽鍍鋅。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的鍍層的制備包括如下步驟:
521.氯化鉀鍍鋅:對經(jīng)鍍前預(yù)處理后的工件進(jìn)行氯化鉀鍍鋅；
522.水洗ΙΠ;
523.鋅酸鹽鍍鋅:對經(jīng)氯化鉀鍍鋅及水洗后的工件進(jìn)行鋅酸鹽鍍鋅；524.水洗IV;
525.除膜；
526.水洗V。
[0010]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的步驟S21中，氯化鉀鍍鋅的電鍍液各組分及其含量分別為:氯化鋅40?80g/L，氯化鉀180?250g/L，硼酸25?35g/L，溫度25?50°C，電流密度0.1?2A/dm2，時間15?25分鐘。
[0011]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的步驟S23中，鋅酸鹽鍍鋅的電鍍液各組分及其含量分別為:鋅離子:7?15g/L，氫氧化鈉:120?150g//L，電鍍條件為:溫度20?30°C，電流密度0.1?2A/dm2，時間15?25分鐘。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的鍍前預(yù)處理包括如下步驟:
511.上掛:將工件上掛至自動生產(chǎn)線上；
512.除油:將自動生產(chǎn)線上的工件在除油液中進(jìn)行高溫電解除油；
513.水洗1:用自來水對工件進(jìn)行清洗；
514.酸電解:酸電解去除工件表面上的氧化膜；
515.活化；
516.水洗Π:用自來水對工件進(jìn)行清洗。
[0013]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的鍍后處理包括如下步驟:
531.超低鉻鈍化；
532.水洗VI;
533.供干。
[0014]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的步驟S31中，超低鉻鈍化的鈍化液成分及其含量為:鉻離子0.8?1.5g/L、氧化劑0.4?0.5g/L、促進(jìn)劑0.3?0.5g/L、緩沖劑4?5g/L。
[0015]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的氧化劑為雙氧水、硝酸鹽、鹵酸鹽中的一種或其中幾種，促進(jìn)劑為用于調(diào)整成膜顏色的有機或無機陰離子，該有機或無機陰離子包括C1—、F—、S0/—、P043—、N03—離子中的一種或幾種，所述的緩沖劑包括HAc、Ac—離子中的一種或兩種。
[0016]由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明之酸堿復(fù)合美加力鍍層的制備工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
1.產(chǎn)線綜合運行成本低:
美加力(英文為magni engineering coating system)是集多種工藝資源研發(fā)出來一種工藝。美加力防腐系統(tǒng)是通過底涂含鋅、鋁涂層填充產(chǎn)品表面缺陷再通過面涂提供潤滑、耐腐蝕、美觀等功能而形成的一種復(fù)合型工藝，其結(jié)合了每個工藝的優(yōu)點，并相互克服每個工藝的缺點，從而達(dá)到了高性能、高要求的特點。而本發(fā)明承接了其特點，根據(jù)每個鍍鋅工藝工序的特點再結(jié)合鑄鐵件本身結(jié)構(gòu)的特性，采用氯化鉀鍍鋅層所形成的柱狀晶體結(jié)構(gòu)填充鑄鐵表面的孔隙及缺陷，再采用鋅酸鹽鍍鋅層所形成的片狀晶體結(jié)構(gòu)覆蓋在柱狀鋅層上，覆蓋整平整個產(chǎn)品表面，使產(chǎn)品表面完全被鋅層覆蓋且保證鍍層均勻。因此，本發(fā)明通過巧妙地將氯化鉀鍍鋅工藝、鋅酸鹽鍍鋅工藝結(jié)合在一起，彌補了各自的缺陷，發(fā)揮了各自的優(yōu)點，能很好的穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量并大大提高了生產(chǎn)效率，從很大程度上降低了產(chǎn)線運行成本。
[0017]2.產(chǎn)品表面鍍層均勾，產(chǎn)品表面質(zhì)量好:
由于本發(fā)明是采用氯化鉀鍍鋅層所形成的柱狀晶體結(jié)構(gòu)填充鑄鐵表面的孔隙及缺陷，再采用鋅酸鹽鍍鋅層所形成的片狀晶體結(jié)構(gòu)覆蓋在柱狀鋅層上，覆蓋整平整個產(chǎn)品表面，使產(chǎn)品表面完全被鋅層覆蓋且保證鍍層均勻，克服了產(chǎn)品低區(qū)鋅層厚度較薄的缺點，產(chǎn)品表面質(zhì)量較好，且完全可以達(dá)到鹽霧性能要求。
[0018]3.上鍍速度快，生產(chǎn)效率高:
由于本發(fā)明是采用氯化鉀鍍鋅層所形成的柱狀晶體結(jié)構(gòu)填充鑄鐵表面的孔隙及缺陷，再采用鋅酸鹽鍍鋅層所形成的片狀晶體結(jié)構(gòu)覆蓋在柱狀鋅層上，覆蓋整平整個產(chǎn)品表面，使產(chǎn)品表面完全被鋅層覆蓋且保證鍍層均勻。因此，本發(fā)明是將氯化鉀鍍鋅工藝、鋅酸鹽鍍鋅工藝結(jié)合在一起，充分發(fā)揮了氯化鉀鍍鋅工藝上鍍速度快、生產(chǎn)效率高的特點。
[0019]4.烘干容易、產(chǎn)品缺陷少:
由于本發(fā)明采用氯化鉀鍍鋅層所形成的柱狀晶體結(jié)構(gòu)填充鑄鐵表面的孔隙及缺陷，再采用鋅酸鹽鍍鋅層所形成的片狀晶體結(jié)構(gòu)覆蓋在柱狀的氯化鉀鍍鋅層上，覆蓋整平整個產(chǎn)品表面，使產(chǎn)品表面完全被鋅層覆蓋且保證鍍層均勻，保證了鑄鐵件的疏松孔填充較好而保證無液體殘留在疏松孔內(nèi)，給后續(xù)的烘干降低了難度，避免了因烘不干而導(dǎo)致的高鉻鈍化膜發(fā)白、發(fā)霉現(xiàn)象，產(chǎn)品缺陷少，大大提高了產(chǎn)品一次下線合格率。
[0020]5.環(huán)保，減少了污水處理成本:
由于本發(fā)明采用的是超低鉻鈍化工藝，其鉻含量是傳統(tǒng)低鉻鈍化配方的五分之一，更是傳統(tǒng)高鉻鈍化配方的一百五十分之一以上，大大降低了鉻原料的使用量，較好的改善了現(xiàn)場工作環(huán)境，也大大減低了鈍化成本及污水處理成本。
[0021]6.可延長產(chǎn)品的使用壽命:
本發(fā)明使用氯化鉀鍍鋅打底后，鋅酸鹽鍍鋅上鍍難的問題可以迎刃而解，它是采用鋅上鍍鋅的方式代替了之前的鑄鐵上鍍鋅，很好地應(yīng)用了兩個工藝的優(yōu)點，并相互彌補了各自存在的缺點，最終可提尚廣品的各項性能，延長了廣品的使用壽命。
[0022]下面，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明之酸堿復(fù)合美加力鍍層的制備工藝的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。
【附圖說明】
[0023]圖1:鑄鐵工件鍍前的截面放大示意圖，
圖2:鑄鐵工件經(jīng)本發(fā)明之酸堿復(fù)合美加力鍍層的制備工藝鍍后的截面放大示意圖， 圖中，各標(biāo)號說明如下:
1-鑄鐵工件，101-凹凸不平的表面，2-氯化鉀鍍鋅層，3-鋅酸鹽鍍鋅層。
【具體實施方式】
[0024]實施例一:
一種酸堿復(fù)合美加力鍍層的制備工藝，包括鍍前預(yù)處理、鍍層的制備、鍍后處理，所述的鍍層的制備是先在工件表面上進(jìn)行氯化鉀鍍鋅后，再進(jìn)行鋅酸鹽鍍鋅。其中:所述的鍍前預(yù)處理包括如下步驟:
Sll.上掛:將工件上掛至自動生產(chǎn)線上； 512.除油:將自動生產(chǎn)線上的工件在除油液中進(jìn)行高溫電解除油；
513.水洗1:用自來水對工件進(jìn)行清洗2次；
514.酸電解:酸電解去除工件表面上的氧化膜；
515.活化；
516.水洗Π:用自來水對工件進(jìn)行清洗3次。
[0025]所述的鍍層的制備包括如下步驟:
521.氯化鉀鍍鋅:對經(jīng)鍍前預(yù)處理后的工件進(jìn)行氯化鉀鍍鋅，氯化鉀鍍鋅的電鍍液各組分及其含量分別為:氯化鋅40g/L，氯化鉀180g/L，硼酸25g/L，溫度25°C，電流密度0.1A/dm2，時間15分鐘；
522.水洗ΙΠ;
523.鋅酸鹽鍍鋅:對經(jīng)氯化鉀鍍鋅及水洗后的工件進(jìn)行鋅酸鹽鍍鋅，鋅酸鹽鍍鋅的電鍍液各組分及其含量分別為:鋅離子:7g/L，氫氧化鈉:120g/L，電鍍條件為:溫度20°C，電流密度0.1A/dm2，時間15分鐘；
524.水洗IV;
525.除膜；
526.水洗V。
[0026]所述的鍍后處理包括如下步驟:
531.超低鉻鈍化:超低鉻鈍化的鈍化液成分及其含量為:鉻離子0.8g/L、氧化劑0.4g/L、促進(jìn)劑0.3g/L、緩沖劑4g/L;其中:氧化劑為雙氧水、硝酸鹽、鹵酸鹽中的一種或其中幾種，促進(jìn)劑為用于調(diào)整成膜顏色的有機或無機陰離子，該有機或無機陰離子包括Cl —、F—、SO/—、P043—、N03—離子中的一種或幾種，所述的緩沖劑包括HAc、Ac—離子中的一種或兩種；
532.水洗VI;
533.供干。
[0027]實施例二:
一種酸堿復(fù)合美加力鍍層的制備工藝，包括鍍前預(yù)處理、鍍層的制備、鍍后處理，所述的鍍層的制備