客車整體磷化技術(shù)（2008-12-0806:23:08）Q標(biāo)簽：前處理整車磷化客車涂裝中國雜談?wù)航榻B客車整體磷化的工藝優(yōu)勢、基本流程、槽液控制要求、及對車身和流程設(shè)計(jì)的要求等。關(guān)鍵詞：客車整車磷化工藝優(yōu)勢槽液控制車身流程設(shè)計(jì)0引言隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速增長和汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，中國正在日益成為世界客車的重要生產(chǎn)基地。近年來，國內(nèi)客車制造技術(shù)不僅秉承了歐美等世界知名客車公司的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念和施工工藝，而且積極通過對技術(shù)設(shè)施改造、優(yōu)秀科研成果轉(zhuǎn)化，在挖潛增效、產(chǎn)能提升、質(zhì)量控制等方面邁出了極具特色的一步。客車整體磷化工藝因其表面處理徹底、施工效率高、整車防腐性能優(yōu)而受業(yè)界所追捧。1整車磷化工藝優(yōu)勢客車生產(chǎn)屬于勞動(dòng)力密集型行業(yè)，其生產(chǎn)模式一般不同于轎車、面包車、皮卡車、SUV等小型車輛，具有品種多、批量小、自動(dòng)化程度低的特點(diǎn)。從80年代初，一汽、二汽、濟(jì)汽開始從英國HADENDRYSYS公司引進(jìn)浸漬式磷化處理，然而此工藝較早時(shí)一直用于散件或小型車輛的整體處理。客車由于整車體積較大，其前處理多執(zhí)行部份單件磷化和整車擦洗工藝（采用除油劑、四合一磷化液），然而這樣做不僅工作量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高、表層易積聚磷化殘?jiān)移崮さ乃懈街娌灰滋幚韽氐祝菀讓?dǎo)致涂層脫落、開裂、起泡和早期銹蝕，嚴(yán)重影響客車的外觀效果、安全性能以及使用壽命，一旦部份承重、載荷的關(guān)鍵部件銹蝕穿孔，極易出現(xiàn)安全事故。整車磷化工藝由于受“占地空間大、投資成本高”而讓許多客車廠家望而卻步，但正常運(yùn)行成本相比手工擦洗要低廉的多，以8米車為例，前處理成本對比明細(xì)表如表（1）所示。表（1）前處理成本對比明細(xì)表（8米車）整車前處理非整車前處理脫脂劑6kgX6.5元/kg=39元砂紙30張X2.0元/張=60元表調(diào)劑1kgX12元/kg=12元除油劑10kgX28元/kg=280元磷化劑8kgX6.5元/kg=52元擦拭用品10元/車促進(jìn)劑1.5kgX4.0元/kg=6元人工、電費(fèi)55元/車耗電、水40元/車勞保費(fèi)10元/車合計(jì)149元/車合計(jì)415元/車涂裝是汽車耐腐蝕和裝飾的最經(jīng)濟(jì)而有效的方法，而涂裝前的表面處理（又稱前處理）的好壞又是直接影響涂層使用壽命和裝飾效果的重要環(huán)節(jié)。涂裝前處理的目的是去除底材表面的油污、銹蝕等異物，提供適合于涂裝的清潔表面，同時(shí)也可生成一種半導(dǎo)體型的磷酸鹽保護(hù)膜，能顯著提高涂膜附著力和耐腐蝕能力。涂裝前處理質(zhì)量的高低，直接關(guān)系到涂裝質(zhì)量的優(yōu)劣，進(jìn)而關(guān)系到客車使用壽命的長短和市場競爭力的大小，甚至關(guān)系到客車的銷售價(jià)格。實(shí)際上，客車整體磷化是引進(jìn)、借鑒的高檔轎車涂裝生產(chǎn)工藝，即整車浸漬式磷化技術(shù)，同時(shí)根據(jù)客車制造的自身特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，在充分考慮環(huán)境保護(hù)、項(xiàng)目投資、流程優(yōu)化等因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行量身定做。整車磷化之前一般需配備制件前處理，制件前處理設(shè)有酸洗工藝，一般選用硫酸、鹽酸或磷酸，首先對熱軋板類銹蝕件（型鋼骨架、牛腿支架等）進(jìn)行散件除油、除銹、磷化處理。待鈑金車裝配完畢后，再整體進(jìn)入整車前處理工作槽內(nèi)（無酸洗工藝），根據(jù)工藝條件的不同，可分為全浸入式和半浸半噴式，這樣能對整車蒙皮件以及焊接裝配過程中所產(chǎn)生的油污進(jìn)行徹底處理。整車磷化不設(shè)酸洗工藝的原因是一方面考慮槽液體積大，酸霧大、環(huán)境污染嚴(yán)重，另一方面是作為客車車身材料的冷軋鋼板、鍍鋅板、鋁板、玻璃鋼等材料不適宜于酸洗。制件磷化工藝流程:預(yù)處理一裝筐一脫脂一水洗一酸洗一水洗一中和一水洗一表調(diào)一磷化一冷/熱水洗一〈封閉一烘烤＞（熱水洗不進(jìn)行封閉和烘烤）整車磷化工藝流程：預(yù)處理f脫脂f水洗f表調(diào)f磷化f水洗f烘烤2整車前處理槽液控制要求2.1脫脂通過利用堿液（碳酸鈉、硅酸鈉、氫氧化鈉）、乳化劑、分散劑等對各類油脂的皂化、加溶、潤濕、分散、乳化等作用，使油脂從工件表面脫離，變成可溶性的物質(zhì)或被乳化、分散而均勻穩(wěn)定地存在于槽液內(nèi)。脫脂質(zhì)量的好壞主要取決于游離堿度、脫脂液的溫度、處理時(shí)間、機(jī)械作用等因素：（1）游離堿度（FAL）脫脂劑濃度適當(dāng)才能保證最佳效果。一般只需要檢測脫脂液的游離堿度，取槽液10ml置于250ml錐形燒瓶中，加蒸餾水50ml，然后加酚歐指示劑2?3滴再充分搖勻，用0.1N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定，顏色由紅色變?yōu)闊o色為終點(diǎn)，設(shè)所耗用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液的毫升數(shù)為V，則游離堿度=V。FAL過低，除油效果相對較差；FAL過高，不僅造成材料浪費(fèi)，也給后道水洗增加負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重者還會(huì)污染后序的表調(diào)和磷化。(2)脫脂液的溫度任何一種脫脂液都有最佳的脫脂溫度，溫度低于工藝要求，不能充分發(fā)揮脫脂作用；溫度過高，不僅增加耗能，還能帶來一些負(fù)作用。如脫脂劑蒸發(fā)過快、工件脫離槽液時(shí)因表面干燥速度較快，而易造成工件返銹、堿斑、氧化等弊端，影響后道工序的磷化質(zhì)量；常溫脫脂材料選用的表面活性劑溫度如超過35°C時(shí)會(huì)分解變質(zhì)進(jìn)而影響除油效果。處理時(shí)間脫脂液必須和工件上的油污充分接觸，確保足夠的潤濕、反應(yīng)時(shí)間，才能保證有良好的脫脂除油效果。但脫脂時(shí)間過長，會(huì)增加工件表面的鈍性，影響磷化膜的生成。機(jī)械作用的影響脫脂過程中，輔以機(jī)械作用，采用泵循環(huán)或噴淋方式，可以加強(qiáng)除油效果，縮短浸漬清洗的時(shí)間；噴淋脫脂的速度比浸漬脫脂速度快10倍以上。2.2表調(diào)表面調(diào)整劑可以消除工件表面因堿液除油或酸洗除銹所造成的表面狀態(tài)的不均勻性，使金屬表面形成大量的極細(xì)的結(jié)晶中心，從而加快磷化反應(yīng)的速度，有利于形成均勻、致密的磷化膜。水質(zhì)的影響：槽液所用水質(zhì)硬度較大，會(huì)影響表調(diào)液的穩(wěn)定性，槽液配制時(shí)可預(yù)先添加軟水劑以消除水質(zhì)對表調(diào)液的影響。濃度一般控制在2?3%。。過低，表調(diào)效果不明顯；過高，磷化槽液污染加重且對采用不同電極電位板材的車身易形成腐蝕原電池，產(chǎn)生黃銹現(xiàn)象。日常監(jiān)控參數(shù)主要為槽液PH值，一般控制在8?9。使用時(shí)間：一般表調(diào)劑采用的是膠體鈦鹽，其存在膠體活性，當(dāng)使用時(shí)間較長或所含雜質(zhì)離子較多時(shí)膠體的穩(wěn)定狀態(tài)被破壞、活性喪失。用量杯取出靜置后觀察，槽液出現(xiàn)呈絮狀、沉淀分層時(shí)，必須更換槽液。2.3磷化磷化反應(yīng)是一種典型的局部多相反應(yīng)，本質(zhì)上屬電化學(xué)反應(yīng)。客車涂裝一般采用低溫或常溫鋅系磷化液。對于鋼鐵鋅系磷化，膜主要由磷酸鋅鐵(P相：Zn3Fe(PO4)2-4H2O)和磷酸鋅(H相：Zn3(P04)2-4H2O)所組成，磷化的主要目的是給基體金屬提供防護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐、蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜與基體間的附著力與防腐蝕能力；磷化膜自身耐蝕性很差，國標(biāo)要求磷化完的工件必須在16小時(shí)內(nèi)涂覆油漆，高溫高濕季節(jié)在車間內(nèi)存放至多10?15天即可生銹。⑴酸比游離酸度的測量：取槽液10ml置于250ml錐形燒瓶中，加蒸餾水50ml,加漠粉蘭指示劑2?3滴，用0.1N氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定至顏色變?yōu)榈{(lán)色時(shí)為止，設(shè)所耗用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的毫升數(shù)為V，則游離酸度(點(diǎn))=V。總酸度的測量：取槽液10ml置于250ml錐形燒瓶中，加蒸餾水50ml，加酚歐指示劑2?3滴，用0.1N氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定至顏色變?yōu)榉奂t色時(shí)為終點(diǎn)，設(shè)所耗用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的毫升數(shù)為V，則總酸度(點(diǎn))=V。酸比為總酸度與游離酸度的比值。酸比過低，磷化反應(yīng)速度緩慢，磷化晶體粗大多孔，耐蝕性低，磷化工件易生黃銹。提高酸比可加快磷化反應(yīng)速度，使磷化膜薄而細(xì)致，但酸比過高會(huì)使膜層過薄，易引起磷化工件掛灰；一般來說磷化體系、處理溫度不同其酸比大小要求也不相同。溫度：槽液溫度適當(dāng)提高，成膜速度加快，但溫度過高，會(huì)影響酸比的變化，進(jìn)而影響槽液的穩(wěn)定性，同時(shí)膜層晶核粗大，槽液出渣量增大。沉渣量：隨著磷化反應(yīng)的不斷進(jìn)行，槽液內(nèi)的沉渣量會(huì)逐漸增多，過量的沉渣會(huì)影響工件表面的界面反應(yīng)，導(dǎo)致磷化膜發(fā)花、掛灰嚴(yán)重，甚至不成膜，因此除日常采用濾渣機(jī)過濾磷化渣外，還必須根據(jù)槽液使用狀況進(jìn)行倒槽，清淤除渣。促進(jìn)劑濃度測定促進(jìn)劑濃度時(shí)，取適量槽液置于發(fā)酵管內(nèi)，向管口內(nèi)放入2?3g氨磺酸，用手掌蒙住管口并立即將試管倒置，讓氨磺酸落于管頂后，再翻回試管，放置2分鐘，觀察管內(nèi)氣體刻度值，即為促進(jìn)劑濃度，不同規(guī)格的發(fā)酵管所測出的促進(jìn)劑濃度也不相同。促進(jìn)劑濃度高可加快磷化反應(yīng)速度，提高磷化膜的致密性和耐腐蝕性；但含量過高時(shí)使膜層易出現(xiàn)白點(diǎn)或發(fā)彩現(xiàn)象；過低，成膜速度緩慢，磷化膜易生黃銹。3整車前處理對車身及流程設(shè)計(jì)的要求執(zhí)行整車磷化工藝的車身，需滿足以下特殊要求：實(shí)施車身分離式涂裝，即整車涂裝完畢后再進(jìn)行車身與底盤的合裝。（2）磷化車身不能出現(xiàn)封閉式的空腔結(jié)構(gòu)，骨架型鋼需鉆流液孔，以確保槽液能完全瀝出;為滿足整車防腐要求，磷化后再用橡膠塞、密封膠或防水布基膠墊對流液孔進(jìn)行密封。（3） 底架部分需具備足夠強(qiáng)度的格柵件或工藝支撐梁連接車身，以防車身在吊裝過程中出現(xiàn)變形。（4） 車身帶漆件（部份腔體件、盒式件、貼合面處）需滿足耐前處理槽液酸（磷化槽液）和堿（脫脂槽液）的侵蝕，磷化后帶漆件不能出現(xiàn)附著不牢、起泡、漆基析出等現(xiàn)象。（5） 蒙皮與骨架、蒙皮間的貼合面焊裝前需進(jìn)行涂漆，否則部份結(jié)構(gòu)由于封閉而無法在磷化后進(jìn)行涂漆，影響整車防腐質(zhì)量。（6） 浸入槽液時(shí)，車身前后方向應(yīng)傾斜徐徐進(jìn)入，以便頂部氣體能盡量“趕出”，防止車頂內(nèi)壁出現(xiàn)大面積“氣蝕”現(xiàn)象。4結(jié)束語引進(jìn)整車前處理工藝時(shí)必須重視節(jié)能減排和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，前處理工藝應(yīng)廣泛采用綠色環(huán)保技術(shù)，如采用太陽能加熱技術(shù)和常溫磷化的節(jié)能技術(shù)，材料采用無磷無氮生物可降解型脫脂劑和無鉻鈍化劑從源頭可確保環(huán)境效益的最大化。為提高客車產(chǎn)能和整車耐腐蝕性，由整車磷化工藝推進(jìn)的整車陰極電泳工藝開始在客車制造業(yè)悄然興起，廈門金龍整車電泳工藝已經(jīng)正式投入使用，宇通客車?yán)^成功推出車架電泳工藝以后，投資近億元的整車陰極電泳線也在緊鑼