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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