隨著汽車行業(yè)不斷發(fā)展，汽車用戶對(duì)車輛的耐腐蝕性能及耐久性能的要求也越來越高?，F(xiàn)今鍍鋅板已成為汽車行業(yè)普遍采用的板材，在鍍鋅板的應(yīng)用過程中必然會(huì)出現(xiàn)各種問題。我公司為提高汽車產(chǎn)品的防腐性能，提升公司品牌價(jià)值，對(duì)車身原材料進(jìn)行了改進(jìn)，將原來的冷軋鋼板切換為鍍鋅板。在切換使用過程中出現(xiàn)了鍍鋅板車身磷化后磷化膜均勻泛黃、發(fā)花現(xiàn)象，針對(duì)電泳前處理生產(chǎn)過程中引起鍍鋅板磷化膜發(fā)花的原因從各方面進(jìn)行調(diào)查分析，最終確定主要影響因素，解決磷化膜發(fā)花問題，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。

1 前言

磷化是指將鋼鐵、鋁、鋅及鍍鋅鋼板等在某些以酸式磷酸鹽為主，同時(shí)含有多種復(fù)合添加劑的溶液中經(jīng)過化學(xué)處理，在固體材料或零件的表面上生成一定厚度以磷酸鹽為主要成分，難溶于水的覆蓋層的化學(xué)處理工藝過程。鍍鋅板材具有很好的耐蝕性能，但鍍鋅板不宜直接進(jìn)行涂裝，需進(jìn)行適當(dāng)?shù)那疤幚?。因?yàn)殇\比較活潑，如果磷化過程處理不當(dāng)就會(huì)造成鍍鋅層的過度腐蝕，導(dǎo)致磷化膜性能變差、磷化膜表面泛黃、發(fā)花等現(xiàn)象。本文結(jié)合我公司現(xiàn)有的生產(chǎn)及工藝條件從以下幾個(gè)方面分析了引起磷化膜發(fā)花的原因。

2 脫脂槽雜質(zhì)離子污染

（1）由于熱水洗換槽周期為一周，而預(yù)脫脂槽換槽周期為兩周到一周生產(chǎn)到后兩天時(shí)槽液含油量增加雜質(zhì)離子也較多。

（2）由于鋅為兩性金屬，酸和堿都會(huì)對(duì)其造成腐蝕，鍍鋅板在堿性脫脂劑中會(huì)發(fā)生反應(yīng)，而被腐蝕掉的鋅離子會(huì)在脫脂槽中不斷累積。由于鋅離子對(duì)鍍鋅板腐蝕有無影響的機(jī)理目前還未有完善的研究說明，所以未進(jìn)行更進(jìn)一步的探究。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)采用槽液薄膜吸附法和用新鮮自來水沖洗脫脂各槽出槽車身的方法效果均不明顯。

3 正常鍍鋅板材與異常鍍鋅板材的理化試驗(yàn)分析

經(jīng)過試驗(yàn)正常鍍鋅板材的鍍鋅層厚度比異常鍍鋅板鍍鋅層厚約大約1-2 m而且正常鍍鋅板的鋅含量比異常鍍鋅板要高即單位面積含鋅多，說明鍍鋅層厚。

4 脫脂劑中緩蝕劑的影響

（1）在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬出生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)磷化膜不上膜及大面積發(fā)花的現(xiàn)象，通過在脫脂劑中額外補(bǔ)加0.5%的緩蝕劑，能夠解決該問題。

（2）在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬出生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)磷化膜不上膜及大面積發(fā)花的現(xiàn)象，通過在脫脂劑中補(bǔ)加3ml的促進(jìn)劑，能夠解決該問題。

（3）現(xiàn)場(chǎng)在鍍鋅板磷化膜發(fā)花時(shí)補(bǔ)加促進(jìn)劑也有一定的效果。

（4）以上試驗(yàn)說明鍍鋅板在堿性脫脂液中會(huì)被腐蝕，促進(jìn)劑等氧化劑或緩蝕劑能起到一定的緩解腐蝕的作用。

5 脫脂液游離堿度的影響

（1）溫度、濃度、反應(yīng)時(shí)間是影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾個(gè)重要因素。由于生產(chǎn)線鏈速固定，我們主要考慮通過降低游離堿度來緩解鍍鋅板的腐蝕。在保證脫脂效果的前提下盡可能降低游離堿度，在保證原工藝溫度不變的前提下，我們只減少以無機(jī)鹽為主要原料的脫脂劑，而以活性劑為主要原料的脫脂劑用量保持不變，在這種條件下配制不同濃度的脫脂液來進(jìn)行脫脂除油試驗(yàn)。

（2）前處理脫脂一槽的清槽周期為一周一次，當(dāng)前幾個(gè)工作日蝕槽液較干凈，當(dāng)生產(chǎn)幾個(gè)工作日后槽液含油量增加，除油能力下降。在第一周我們將熱水洗槽游離堿度由原工藝值（15-18）pt降至（14-15）pt，發(fā)花現(xiàn)象輕微減少但生產(chǎn)至第三個(gè)工作日時(shí)仍出現(xiàn)發(fā)花現(xiàn)象；第二周將游離堿度降至（8-11）pt，生產(chǎn)至第四個(gè)工作日時(shí)仍出現(xiàn)發(fā)花現(xiàn)象；第三周將游離堿度降至（5-6）pt生產(chǎn)至第四個(gè)工作日時(shí)仍出現(xiàn)發(fā)花現(xiàn)象。

（3）在脫脂溫度為（52-55）℃時(shí)，我們不減少甚至適量增加以活性劑為主要原料的脫脂劑用量的前提下，游離堿度為5.4 pt，時(shí)能夠保證全部除油干凈，而且低堿度處理的鍍鋅板對(duì)磷化膜發(fā)花問題的確有改善，但是這又引發(fā)了磷化后鍍鋅板出現(xiàn)白銹及黑點(diǎn)的問題。

6 脫脂液溫度的影響

（1）通過電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)驗(yàn)證了溫度對(duì)鍍鋅板的腐蝕相對(duì)于堿度的影響更大，通過不同堿度和不同溫度交叉條件下的脫脂除油試驗(yàn)得出鍍鋅板在溫度為（50-51）℃時(shí)會(huì)出現(xiàn)腐蝕曲線斜率急劇增加的情況。

（2）將槽液溫度由工藝值（52-55）℃降至（50-52）℃，游離堿度為（10-12）pt，發(fā)花現(xiàn)象輕微減少但效果不明顯再次將溫度降至（48-50）℃，由于溫控儀控制精度無法保證將溫度范圍調(diào)整為（47-50）℃，游離堿度為（15-17）pt，此時(shí)一周當(dāng)中當(dāng)生產(chǎn)至第五個(gè)工作日時(shí)才出現(xiàn)磷化膜發(fā)花現(xiàn)象。

（3）為了保證鍍鋅板的處理質(zhì)量脫脂溫度的上限應(yīng)在50℃以下，由于對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)存在誤差，再結(jié)合脫脂除油的情況，我們將脫脂的最佳溫度設(shè)定為（43-48）℃，游離堿度設(shè)定為（13-19 ）pt，為避免出現(xiàn)白繡及黑點(diǎn)問題，我們將熱水洗及預(yù)脫脂游離堿度控制為（15-18）pt，脫脂控制在（13-15）pt。

7 磷化方面的調(diào)整

（1）取現(xiàn)場(chǎng)槽液，向磷化液中補(bǔ)加磷化液添加劑，無明顯效果。

（2）取現(xiàn)場(chǎng)槽液，向磷化液中補(bǔ)加含氟離子磷化液添加劑，效果較好。

（3）取現(xiàn)場(chǎng)槽液，提高磷化液溫度，無明顯效果。

（4）取現(xiàn)場(chǎng)槽液，提高磷化液促進(jìn)劑濃度，效果略好。

（5）取現(xiàn)場(chǎng)槽液，向磷化液中補(bǔ)加硝酸根離子，無明顯效果，過量是甚至效果更差。

（6）現(xiàn)場(chǎng)槽液中金屬陽(yáng)離子較為平衡單純補(bǔ)加鋅、錳、鎳都無明顯效果，補(bǔ)加硝酸根離子效果也不明顯；小幅度的調(diào)高溫度或促進(jìn)劑濃度對(duì)于磷化上膜有好處，但對(duì)于發(fā)花的改善并不明顯，反而會(huì)使磷化渣增多，所以暫時(shí)不考慮、而補(bǔ)充氟離子反而有改善，說明氟離子對(duì)鍍鋅板的過腐蝕可能有一定的修復(fù)作用，當(dāng)然其主要還是處理槽液中的非成膜鋅、鋁等無效或有害離子。隨著鍍鋅板用量越來越大，消耗的氟離子液越來越多。因此我們每天向磷化槽加入約25Kg磷化添加劑，發(fā)花現(xiàn)象有明顯減少。將添加劑加入量提高至每天50Kg左右時(shí)，磷化膜更加完好。

8 表調(diào)液方面的試驗(yàn)

（1）新配制的表調(diào)液及使用幾天后的表調(diào)液在試驗(yàn)室中都無法重現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)磷化膜發(fā)花大面積不上膜的現(xiàn)象，當(dāng)然表調(diào)液污染越小表調(diào)活性越好，磷化膜越均勻致密。

（2）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：不管是縮短表調(diào)槽換槽周期，還是把被雜質(zhì)離子污染嚴(yán)重的表調(diào)液稀釋或是加入促進(jìn)劑或中和劑（污染不是太嚴(yán)重時(shí)有效），對(duì)解決發(fā)花問題都不明顯，但對(duì)于冷軋板與鍍鋅板搭接位置冷軋板發(fā)黃的狀況，可以很好的改善和解決。

9 其它試驗(yàn)

（1）車身在熱水洗槽出槽后，用新鮮自來水沖洗，無明顯效果，說明此問題不是由于車身出槽后未及時(shí)轉(zhuǎn)入下序脫脂劑干燥腐蝕造成。

（2）車身在熱水洗槽、預(yù)脫脂槽及脫脂槽出槽后都用新鮮自來水沖洗，無明顯效果，說明此現(xiàn)象不是由于車身附帶雜質(zhì)離子污染脫脂槽液造成。

（3）在驗(yàn)室模擬出脫脂每道工序后，晾干后再水洗、表調(diào)、磷化，無明顯效果；按工藝順序制板，無明顯效果。

（4）在試驗(yàn)室內(nèi)適當(dāng)延長(zhǎng)脫脂時(shí)間，按工藝順序制板，無明顯效果。

（5）在試驗(yàn)室內(nèi)適當(dāng)提高脫脂溫度，按工藝順序制板，無明顯效果。

（6）在試驗(yàn)室內(nèi)提高脫脂溫度按工藝順序制板，有發(fā)花現(xiàn)象，當(dāng)熱水洗、預(yù)脫脂及脫脂溫度分別為60℃、65℃、70℃時(shí)發(fā)花現(xiàn)象更為嚴(yán)重。

（7）在試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)我們只能盡量模擬現(xiàn)場(chǎng)，但兩者間難免存在差異，有些現(xiàn)象難以模擬出來，但總體來說溫度是鍍鋅板在脫脂液中被過腐蝕的最重要的影響因素。

10 結(jié)束語

綜上所述鍍鋅板磷化后發(fā)花問題，主要還是鋅在脫脂液中的過腐蝕反應(yīng)，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出其中溫度因素起主導(dǎo)作用（理論上：溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率調(diào)高原來的2-4倍）所以我們?cè)诒ＷC脫脂槽液除油效果的前提下，降低脫脂溫度。

磷化方面由于鍍鋅板的使用量在不斷增加處理掉的不上膜的鋅離子和不利于磷化沉積上膜反應(yīng)的鋁離子的積累，就需要加大氟離子的用量來起到絡(luò)合沉降作用，所以目前應(yīng)加大含氟離子添加劑的用量。

各槽工藝參數(shù)設(shè)定如下：

（1）熱水洗、預(yù)脫脂游離堿度設(shè)定為（14-16） pt，脫脂游離堿度設(shè)定為（13-15）t pt。

（2）溫度為（45-48）℃（熱水洗/預(yù)脫脂/脫脂）。

（3）表調(diào)工序?qū)﹀冧\板磷化膜發(fā)花問題影響不明顯不做調(diào)整。

（4）磷化槽現(xiàn)有加料比例不變，保持槽液各離子平衡。

（5）目前每天每天補(bǔ)加（25-50）Kg含有氟離子磷化液添加劑。