[发明专利]一种异型钢管的表面磷化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及异型钢管技术领域，尤其是一种异型钢管的表面磷化工艺。

背景技术

异型钢管是一种具有中空截面的长条钢材，广泛用于汽车、火车、飞机、轮船以及航天发射器等构造部件、机械零部件、石油化工、地质钻探、纺织机械、无线电通讯、医疗卫生、竣工等各个领域。采用异型钢管制造环形零件，可以提高材料利用率，简化制造工艺，节约材料和加工工时。

磷化工艺是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化膜具有微孔结构，经填充等处理后，在大气条件中具有较好的抗蚀性。磷化工艺中所使用的磷化液按照成膜体系分类分为锌系、锌钙系、锌锰系、锰系等。锌系磷化工艺磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多，磷化膜在金属加工工艺中起减摩润滑作用，能降低摩擦，减少表面产生拉伤或裂纹。

传统锌系磷化所使用的磷化液由ZnO、HNO₃和H₃PO₄配制而成，在配制过程中，使用的HNO₃和H₃PO₄属于高危化学品，对工作环境污染很大，且风险性很强。而且，现有的磷化工艺，磷化膜层结晶不均匀，易形成夹杂，磷化慢且成膜困难，膜薄儿疏松，耐酸性能低、耐磨性能差，膜粗糙易挂灰。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中磷化膜层膜薄疏松、成膜困难，工艺对环境污染严重的技术不足，提供给一种磷化膜层均匀、成膜速度快、磷化工艺绿色环保的异型钢管的表面磷化工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种异型钢管的表面磷化工艺，依次包括除油脂、水洗、表面活化除锈、水洗、干燥、磷化、水洗、皂化、干燥，所述磷化过程中，磷化液的配方为：P0₄^3-0.17-0.2mol/l、Zn²⁺0.12-0.16mol/l、NO^2-0.1-0.3mol/l、Na⁺0.13-0.16mol/l、Ca²⁺0.11-0.15mol/l、Ni²⁺0.12-0.16mol/l、Mg²⁺0.1-0.2mol/l、Cl-0.1-0.15mol/l、酒石酸钾钠0.1-0.15mol/l、F-0.1-0.15mol/l；pH值为2.5-3.5；磷化温度为常温，磷化时间20-30min。

进一步的，所述除油脂操作采用碱性除油法，所述除油脂操作采用碱石灰、磷酸钠、硅酸钠中的一种。

进一步的，所述表面活化除锈操作采用30％的盐酸作为除锈剂。

进一步的，所述磷化液中还添加有钥酸盐，所述钥酸盐的浓度为1.2-1.5g/l。

进一步的，所述磷化液中还添加有钥酸盐，所述钥酸盐的浓度为1.4g/l。

进一步的，所述磷化过程中异型钢管的装载密度为0.01-0.02m²/l。

采用本发明的技术方案的有益效果是：

(1)本发明的磷化工艺，原料中不含减少了对环境的影响，生产工艺简单，在磷化工与中控制磷化液总酸度、游离酸强度及钢管处理时间，使钢管表面的磷化膜厚度均匀、耐蚀性强，成膜速度快。本低，具有良好的经济效益，适合大规模工业化生产；

(2)本发明中使用钥酸盐，起钝化和催化作用，易于调整，稳定，沉渣少，能快速形成磷化膜而且致密，效果明显，不会带来副作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种异型钢管的表面磷化工艺，依次包括除油脂、水洗、表面活化除锈、水洗、干燥、磷化、水洗、皂化、干燥，所述磷化过程中，磷化液的配方为：P0₄^3-0.17mol/l、Zn²⁺0.12mol/l、NO^2-0.1mol/l、Na⁺0.13mol/l、Ca²⁺0.11mol/l、Ni²⁺0.12mol/l、Mg²⁺0.1mol/l、Cl-0.1mol/l、酒石酸钾钠0.1mol/l、F-0.1mol/l；pH值为2.5；磷化温度为常温，磷化时间20min。

所述除油脂操作采用碱性除油法，所述除油脂操作采用碱石灰。

所述表面活化除锈操作采用30％的盐酸作为除锈剂。