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前言 1

第1章 总述 1

1.1 概念 1

1.2 作用 3

1.2.1 保护作用 4

1.2.2 为涂膜创造良好基底 5

1.3 范围 8

1.3.1 脱脂 8

1.3.2 除锈 8

1.3.3 磷化 9

1.4 磷化与脱脂、除锈的相互关系 10

1.4.1 磷化与脱脂的关系 10

1.4.2 磷化与除锈的关系 11

1.4.3 磷化与脱脂、除锈后水洗的关系 12

1.5 典型流程 13

1.5.1 分步法流程 13

1.5.2 两步法流程 14

1.5.3 一步法流程 15

1.6 发展简况 16

1.6.1 初期阶段 16

1.6.2 发展阶段 17

1.6.3 腾飞完善阶段 17

1.7 发展趋势 18

1.7.1 向着低温低能耗方向发展 18

1.7.2 向着低污染低毒性方向发展 18

1.7.3 向着低浓度低成本方向发展 19

1.7.4 向着适应新型涂装方式的方向发展 20

1.7.5 向着无需经常清理(或不需清理)的方向发展 22

1.8 低温工艺应用效益 22

1.8.1 涂装前处理的热能消耗占整个涂装热能消耗的绝大部分 22

1.8.2 热能消耗费用随着操作温度的下降而大幅度减少 23

1.8.3 低温工艺综合效益显著 23

1.9 涂装前处理药剂选择方法 25

1.9.1 满足质量要求的药剂 26

1.9.2 符合工件材质的药剂 27

1.9.3 选择适宜工艺的药剂 28

1.9.4 处理速度相宜的药剂 28

1.9.5 单位面积成本低的药剂 28

1.9.8 售后服务能力 29

1.9.6 与涂料配套性好的药剂 29

1.9.7 符合设备要求的药剂 29

1.10 相关术语 30

1.10.1 涂装术语 30

1.10.2 涂膜性能术语 32

1.10.3 涂膜弊病术语 33

1.11 涂装弊病及其与涂装前处理、涂装、涂料等的关系 39

第2章 脱脂 44

2.1 概述 44

2.1.1 作用 44

2.1.2 脱脂方法 45

2.1.3 脱脂方法及其特点 45

2.2.1 分类 46

2.2 方法 46

2.2.2 物理机械法 47

2.2.3 有机溶剂法 47

2.2.4 化学脱脂法 48

2.2.5 电化学脱脂 48

2.2.6 滚桶脱脂法 49

2.3 油污种类及其特性 50

2.3.1 种类 50

2.3.2 特性 50

2.4 脱脂机理 54

2.4.1 皂化机理 54

2.4.2 表面活性剂 55

2.4.3 形成胶束 56

2.4.4 润湿渗透迫使油污被卷离 57

2.4.5 乳化分散和增溶导致油污不聚集 58

2.5 脱脂剂种类 63

2.5.1 碱性脱脂剂 63

2.5.2 酸性脱脂剂 70

2.6 脱脂工艺 71

2.6.1 工艺流程 71

2.6.2 喷淋脱脂 72

2.6.3 浸渍脱脂 73

2.7 影响脱脂效果的常见因素 73

2.7.1 温度 73

2.7.2 机械作用 74

2.7.4 脱脂时间 75

2.7.3 水洗质量 75

2.7.5 脱脂工作量 76

2.7.6 脱脂剂的质量 76

2.8 选用脱脂剂的方法 76

2.8.1 工件材质状况 76

2.8.2 油污种类和数量 77

2.8.3 脱脂工艺条件 77

2.8.4 脱脂剂的配套性 78

2.9 脱脂的应用趋势 78

2.9.1 多级脱脂和多级清洗 78

2.9.2 采用低污染的环保型脱脂剂 78

2.9.4 低温和常温脱脂剂将有较大范围应用 79

2.9.5 低泡脱脂剂将受欢迎 79

2.9.3 液态脱脂剂将有一定的应用 79

第3章 除锈 80

3.1 金属腐蚀 80

3.2 除锈的作用 81

3.2.1 除锈质量对涂膜的影响 81

3.2.2 锈层和氧化皮都会引起涂膜过早失效 83

3.3 除锈标准 86

3.3.1 除锈标准概述 86

3.3.2 瑞典除锈标准简介 87

3.3.3 中国除锈标准简介 90

3.4 方法 96

3.4.1 机械法 96

3.4.2 化学除锈法 98

3.4.3 电化学除锈法 99

3.5.2 盐酸除锈机理 101

3.5 化学除锈机理 101

3.5.1 酸洗除锈 101

3.5.3 盐酸和硫酸除锈性能比较 102

3.5.4 硫酸除锈机理 104

3.5.5 磷酸除锈机理 104

3.5.6 除锈常用酸 105

3.6 除锈添加剂 111

3.6.1 缓蚀剂 111

3.6.2 抑雾剂 113

3.6.3 促进剂 114

3.7 常见除锈添加剂 114

3.7.1 盐酸型常温快速除锈粉 114

3.7.3 非强酸除锈粉 116

3.7.2 硫酸型升温快速除锈粉 116

3.7.4 涂刷型带锈磷化粉 117

3.7.5 化学除锈操作要点 118

3.8 影响除锈效果的主要因素 119

3.8.1 除锈温度 119

3.8.2 工作液浓度和酸的种类 120

3.8.3 工件的相对运动 120

3.8.4 除锈负荷量 120

第4章 磷化原理 121

4.1 简述 121

4.1.1 磷化定义 121

4.1.2 磷化作用 122

4.1.3 涂装前磷化膜质量要求 123

4.2 磷化分类 125

4.2.1 按磷化膜种类分 125

4.2.2 按磷化膜单位面积膜层质量分 127

4.2.3 按磷化温度高低分 127

4.2.4 按促进剂类型分 128

4.2.5 按磷化方式分 129

4.2.6 按磷化后是否水洗分 129

4.2.7 按磷化槽液沉渣的多少分 130

4.2.8 按促进剂是否单独补加分 130

4.2.9 按磷化粉(液)中是否含亚硝酸盐和镍盐分 131

4.3 磷化发展简况 131

4.3.1 国外的发展 131

4.3.2 国内的发展 134

4.4 成膜原理 135

4.4.1 新型磷化成膜的条件 135

4.4.2 成膜反应原理 136

4.4.3 常温和低温磷化的φ-t曲线的研究 139

4.5 磷化膜的成分和结构 151

4.5.1 影响磷化膜成分和结构的主要因素 151

4.5.2 磷化膜的化学成分 151

4.5.3 磷化膜的结构 152

4.6 磷化膜的特性及其用途 159

4.6.1 磷化膜的特性 159

4.6.2 涂装前磷化膜的类型及用途 162

5.1.2 新型磷化药剂的特征 163

5.1.1 新型磷化药剂的种类 163

5.1 简述 163

第5章 磷化药剂 163

5.2 新型磷化药剂的基本成分及其作用 164

5.2.1 成膜物质 164

5.2.2 促进剂 166

5.2.3 改性剂 174

5.2.4 降渣剂 176

5.2.5 添加剂 176

5.3 工艺参数 177

5.3.1 游离酸度(FA) 177

5.3.2 总酸度(TA) 178

5.3.3 酸比 179

5.3.4 磷化温度 181

5.3.5 磷化时间 183

5.3.6 磷化槽液的pH值 184

5.4 常见新型磷化药剂 184

5.4.1 无亚硝酸盐低温锌系磷化粉(液) 185

5.4.2 低锌含锰低温磷化粉(液) 186

5.4.3 低温锌钙磷化粉(液) 187

5.4.4 常温锌系磷化粉(液) 188

5.4.5 常温复合型磷化粉(液) 189

5.4.6 常温锻铸件磷化粉(液) 190

第6章 磷化工艺 192

6.1 工艺及其管理的重要性 192

6.1.1 工艺流程设计是否合理 192

6.1.3 工艺管理是否科学 193

6.1.2 设备是否符合要求 193

6.1.4 设备管理及维护 194

6.2 表调 194

6.2.1 作用 195

6.2.2 各类及典型配方 197

6.2.3 应用 199

6.2.4 液态表调剂 201

6.3 钝化 202

6.3.1 作用 202

6.3.2 种类和典型配方 204

6.3.3 无铬钝化 206

6.4 磷化后的水洗 208

6.4.1 作用 208

6.4.3 水洗方法 209

6.4.2 水扫对磷化膜的影响 209

6.5 钝化后的水洗 210

6.6 磷化膜的干燥 210

6.6.1 含有结晶水的磷化膜 210

6.6.2 干燥方式的选择 211

6.7 磷化方式 213

6.7.1 浸渍磷化的特点和流程 214

6.7.2 喷淋磷化的特点和流程 216

6.7.3 喷浸结合磷化的特点和流程 217

6.7.4 涂刷磷化的特点和流程 218

第7章 磷化应用 220

7.1 简述 220

7.2 磷化液性能及其影响因素 220

7.2.1 磷化液的化学平衡与影响因素 221

7.2.2 磷化液在不同区域的反应 222

7.3 磷化液的配槽 224

7.3.1 水质要求 224

7.3.2 磷化粉的配制 225

7.3.3 浓缩液的配制 226

7.4 磷化槽液的调整 226

7.4.1 无亚硝酸盐磷化槽液的调整 226

7.4.2 亚硝酸盐型磷化槽液的调整 227

7.5 磷化质量制约因素 228

7.5.1 磷化工艺参数 228

7.5.2 促进剂 232

7.5.3 工件表面状态的影响 233

7.5.4 其他涂装前处理药剂及水质的影响 234

7.5.5 工艺管理和设备的影响 235

7.6 磷化沉渣的危害及减少方法 235

7.7 涂装方式与磷化药剂的选择 237

7.7.1 油漆底层 238

7.7.2 粉末涂装 238

7.7.3 阴极电泳 239

7.7.4 阳极电泳 240

7.8 磷化工艺举例 240

7.8.1 汽车车身磷化工艺 240

7.8.2 自行车的磷化工艺 241

7.8.3 电冰箱外壳磷化工艺 241

7.9.1 新型磷化粉(液)不用或少用亚硝酸盐作促进剂的原因 242

7.9 常见磷化问题的解答及处理方法 242

7.8.5 农用车驾驶室常温磷化工艺 242

7.8.4 电器控制柜壳体磷化工艺 242

7.9.2 强碱性脱脂剂的危害 244

7.9.3 磷化浓缩液的缺陷 244

7.9.4 内含促进剂磷化粉(液)的促进剂补加方法 245

7.9.5 镀锌钢铁工件磷化的特珠要求 246

7.9.6 浸渍磷化与喷淋磷化两种方式对比 246

7.9.7 电泳涂装前的磷化的特珠性 247

7.9.8 阴极电泳涂装前处理中，最关键的是清洗质量 247

7.9.9 证实磷化膜完整性的方法 248

7.9.10 控制磷化槽液总酸度和游离酸度的要点 248

7.9.11 磷化槽液的调整程序 248

7.9.12 纯水的定义，磷化后最后一道水洗最好用纯水的原因 249

7.9.13 涂装前处理质量检查的主要内容 250

7.9.14 抽取磷化槽液小样的方法 250

7.9.15 磷化槽液中产生大量沉渣的原因和解决方法 251

7.9.16 磷化速度缓慢，同时出现膜层增厚而粗糙的原因和调整方法 251

7.9.17 磷化膜晶粒粉粗大多孔，耐蚀性降低的主要原因和解决方法 251

7.9.18 磷化槽液中亚铁离子控制的范围和去除方法 252

7.9.19 影响磷化膜的杂质和影响的表征及处理方法 252

7.9.20 锌系磷化膜的烘干温度和时间 253

7.9.21 磷化后的工件经烘干后，挂具接触处出现锈点的原因和克服方法 253

7.9.22 钢铁工件表面状况对磷化的影响 253

7.9.23 磷化对工件尺寸无影响的原因 254

8.1.1 铝材耐蚀特性 255

8.1 简述 255

第8章 铝件处理 255

8.1.2 铝件处理的必要性 256

8.1.3 铝件处理的特点 257

8.2 铬磷化 258

8.2.1 配方及工艺条件 258

8.2.2 机理 259

8.2.3 膜的组成及特性 261

8.2.4 工艺流程 263

8.2.5 质量控制 265

8.2.6 常见缺陷及解决方法 267

8.3 锌磷化 268

8.3.1 配方及工艺条件 268

8.3.2 机理 269

8.3.3 槽液维护 270

8.3.4 应用 270

8.3.5 实例 271

8.4 铬酸铬处理 272

8.4.1 铬酸铬溶液的组成 272

8.4.2 机理 273

8.4.3 膜的结构 273

8.4.4 应用 274

8.5 AI3+的控制 275

8.6 发展趋势 275

8.7 低污染处理 276

8.7.1 处理铝件的环保现状 276

8.7.2 新型处理工艺的特征 278

9.1 简述 284

9.1.1 缺陷产生的原因 284

第9章 缺陷及对策 284

9.1.2 解决原则 285

9.1.3 判断缺陷的方法 286

9.2 脱脂缺陷 287

9.2.1 可见残油 287

9.2.2 泡沫溢出槽外 288

9.2.3 脱脂效率急剧下降 289

9.2.4 用肉眼看不见的油膜 290

9.2.5 常温脱脂效果差 290

9.2.6 铝及其合金起白色斑点 290

9.2.8 工件水洗后生锈 291

9.2.7 水洗槽泡沫过高 291

9.2.9 水洗槽碱度过高 292

9.3 化学除锈缺陷 292

9.3.1 锈层或氧化皮去不彻底 292

9.3.2 酸雾大 293

9.3.3 表面发黄 293

9.3.4 表面发黑 294

9.3.5 除锈效率急剧下降 294

9.4 脱脂除锈二合一缺陷 295

9.4.1 工件油锈 295

9.4.2 工件发黑 296

9.4.3 表面发黄 296

9.5 磷化缺陷 297

9.5.1 游离酸度偏低 297

9.4.4 处理效果明显下降 297

9.5.2 总酸度偏低 298

9.5.3 游离酸度偏高 298

9.5.4 总酸度偏高 299

9.5.5 磷化膜不均 299

9.5.6 局部无磷化膜 299

9.5.7 膜层结晶粗大 300

9.5.8 磷化膜挂灰 301

9.5.9 磷化膜太薄 301

9.5.10 无磷化膜 302

9.5.11 磷化表面生锈 302

9.5.12 表面附着沉渣 303

9.5.14 磷化膜发花 304

9.5.13 液滴痕迹 304

9.5.15 成膜速度慢 305

9.5.16 焊合处生锈 305

9.5.17 呈紫蓝色 306

9.5.18 涂膜起泡 306

9.5.19 沉淀多 306

9.5.20 槽液污染重 307

9.6 脱脂除锈磷化(钝化)综合处理缺陷 307

9.6.1 脱脂不净 308

9.6.2 除锈速度慢 308

9.6.3 内壁锈层(氧化皮)未除尽 309

9.6.4 结白斑 309

9.6.5 积液痕迹 309

9.6.7 表面脏物多 310

9.6.6 表面发黄 310

9.7 防止缺陷产生的方法 311

第10章 性能检测 312

10.1 概述 312

10.1.1 检测作用 312

10.1.2 检测内容 312

10.1.3 检测依据 313

10.1.4 试样的制备 314

10.2 脱脂 314

10.2.1 性能检测 314

10.2.2 清洁度检测 319

10.3 除锈质量检测 322

10.4.1 磷化槽液性能检测 323

10.4 磷化工艺过程检测 323

10.4.2 磷化膜检测 334

10.4.3 磷化膜与涂膜配套性能检测 340

第11章 设备及其设计 346

11.1 设备的重要性及其选择原则 346

11.1.1 重要性 346

11.1.2 分类 347

11.1.3 选择原则 348

11.1.4 工艺特点 349

11.2 喷淋设备 350

11.2.1 喷淋工艺的特点 350

11.2.2 设备类型 351

11.2.3 设备结构 354

11.2.4 设计依据 364

11.3 浸渍设备 368

11.3.1 浸渍工艺的特点 368

11.3.2 设备类型 369

11.3.3 设备结构 370

11.3.4 设备计算 377

11.4 相关设备 384

11.4.1 磷化除渣装置 384

11.4.2 油水分离装置 389

11.4.3 附属装置 391

11.5 防腐材料 395

11.5.1 种类、性能及使用范围 395

11.5.2 选用 397

11.5.3 非金属类防腐材料与设备基体的固定及连结 398

第12章 防锈处理 401

12.1 简述 401

12.2 防锈水 401

12.2.1 定义及其优点 401

12.2.2 防锈机理 402

12.2.3 水溶性缓蚀剂 403

12.2.4 防锈水技术配方 408

12.2.5 无亚硝酸钠防锈粉 409

12.2.6 防锈水的使用 412

12.3 防锈磷化 413

12.3.1 磷化的其他用途 413

12.3.2 厚型磷化 414

12.3.3 防锈机理 414

12.3.4 厚型磷化粉(液)的组成和工艺条件 415

12.3.5 新型高耐蚀中温磷化 416

第13章 废水治理 420

13.1 简述 420

13.2 废水排放标准 421

13.2.1 国家标准的规定 421

13.2.2 国外对某些元素的排放限制 422

13.3 废水治理方法 423

13.3.1 排水处理法 423

13.3.2 排水蒸气法 424

13.3.3 离子交换法 425

13.3.4 节水法 426

13.4.2 废水来源及对药剂的要求 427

13.4 低废水治理药剂 427

13.4.3 磷化 429

13.4.4 除锈 430

13.5 废水治理方法 431

13.5.1 流程图 431

13.5.2 中和脱脂剂 432

13.5.3 过滤 432

13.5.4 磷化废水 433

13.5.5 小结 433

附录 434

附录Ⅰ 涂装前处理常用计量单位 434

附录Ⅱ 全国涂装标准化分技术委员会概况 439

附录Ⅲ 中国部分涂装企业名录 445

附录Ⅳ 涂装前处理常用国内外技术标准 465