前处理基本知识.docx
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前处理基本知识
前处理知识培训教材
第一章 涂装技术术语
1、表面预处理
在涂装前把物体表面附着的各种异物（油污、锈蚀、灰尘等）去除，且生成转化膜，提供适合于涂装要求的良好基底，保证涂膜具有良好的附着力和耐蚀性的过程，统称为表面预（前）处理。
2、脱脂
利用化学或电化学方法除去工件表面的各种油脂、灰尘、泥沙、金属粉末、手汗的过程。
3、电解脱脂
将挂在阴极或阳极上的金属工件浸在碱性电解液中，并通入直流电，使油脂与工件分离的工艺过程叫电解脱脂。
工件接阴极叫阴极电解除油；工件接阳极叫阳极电解脱脂。
4、酸洗除锈
用酸液法去除钢铁基底表面的氧化皮或锈蚀的过程。
5、喷丸（砂）
利用高速丸（砂）流的冲击作用清理和强化（粗化）表面的过程。
6、表面调整
采用机械或物理化学等手段消除碱性脱脂或除锈等造成的表面不均匀，改善工件表面与磷化液的适应性。
7、磷化
利用含磷酸或磷酸盐的溶液在基底金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜的过程。
8、钝化
使基体金属表面产生钝态的过程，以提高基体金属的抗腐蚀性。
9、铬酸盐钝化
利用六价铬或三价铬化学物的酸液在基底金属表面形成铬酸盐转化膜的过程。
10、磷化膜钝化
利用化学方法对磷化膜进行封闭处理，降低磷化膜的孔隙率，提高耐蚀性。
11、多合一处理
脱脂、除锈或脱脂、除锈、磷化、钝化一道进行的过程。
12、粉末静电喷涂
利用电晕放电原理使雾化的粉末涂料在高压电场作用下荷负电，并吸附于荷正电基底表面放电的涂装方法。
13、阳（阴）极电泳涂装
利用外加电场使悬浮于电泳口中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于阳（阴）极基底表面的涂装方法。
第一节 表面前处理
1、涂装前处理的三大作用
①提供清洁表面；
②能显著提高涂膜附着力；
③能成倍提高涂膜的耐蚀力。
2、新型涂装前处理技术的发展趋势
新型涂装前处理技术向着低温、低能耗、低污染、低毒性、低浓度、低成本、适应新型涂装方式，无需经常清理的方向发展。
3、化学涂装前处理方法有哪些？
①脱脂 ②酸洗 ③磷化（氧化）
4、磷化与脱脂、除锈的相互关系？
磷化是中心环节，脱脂和除锈是磷化前的准备工序，所以在生产实践中即要把磷化工作作为重点，又要抓好脱脂和除锈工作。
5、涂装前处理药剂选择方法是什么？
①选择满足质量要求的药剂；
②选择符合工件材质的药剂；
③选择适宜工艺的药剂；
④选择单位面积成本低的药剂；
⑤选择与涂料配套性好的药剂；
⑥售后服务能力强的供应商。
第二节 脱 脂
1、脱脂在涂装预处理工序中的重要作用
①影响除锈质量 ②影响磷化质量 ③影响涂膜质量
2、被涂工件表面所带油污的组成
①矿物油 ②石蜡、天然蜡和树脂 ③动植物油脂
④石墨等固体润滑剂 ⑤灰尘、污物等
3、物理化学脱脂法有哪几种？
①有机溶剂清洗法；
②化学清洗法；
③电化学清洗法；
④超声波清洗法；
⑤高压清洗法。
4、化学脱脂法的脱脂机理是什么？
主要脱脂机理是依靠脱脂剂对油污的皂化、润湿、乳化、渗透、卷离、分散和增溶作用实现。
5、脱脂剂按处理工艺温度的分类方法
常温型（常温～40℃）
低温型（35～65℃）
中温型（60～75℃）
高温型（80℃以上）
6、脱脂剂按化学性质（酸、碱性）分类方法
强碱性脱脂剂pH=13～14
弱碱性脱脂剂pH=10～12
中性脱脂剂pH6～9
酸性脱脂剂pH＜4
7、脱脂方式的分类有哪几种及特点
脱脂方式可分为喷淋脱脂、浸渍脱脂、喷浸结合脱脂
8、喷淋脱脂的特点、适用范围
喷淋脱脂：
将脱脂剂直接喷射到工件表面进行脱脂。
优点：
脱脂速度快，去污效果好，脱脂剂浓度低。
缺点：
能耗高、槽液蒸发快，脱脂剂不能直接喷射到的表面，脱脂效果差。
喷淋脱脂用于结构较简单的工件，如汽车车身、钢圈、空调、电冰箱、洗衣机等工件的脱脂，设备要求高，投资大。
9、喷淋脱脂中最常见的问题，主要解决方法
喷淋脱脂中最常见的问题是脱脂槽液，泡沫溢出，污染场地，脱脂液流失。
解决方法：
①选择专用脱脂剂；②添加消泡剂；③检查设备压力和喷嘴位置、距离是否合理。
10、浸渍脱脂的特点及适用范围
浸渍脱脂：
将工件直接浸泡在脱脂槽中进行脱脂。
优点：
凡是脱脂剂能够接触到的部位，都能进行脱脂。
缺点：
脱脂剂浓度较高，脱脂速度慢，无喷淋脱脂的机械冲刷力，工件表面的污物去除不够彻底。
浸渍脱脂特别适用于结构复杂的工件脱脂。
11、浸渍脱脂工艺中最常见的问题及解决方法
浸渍脱脂工艺最常见的问题是工件表面的污物去除问题。
解决方法：
①入槽之前先进行人工擦洗等预处理工序。
②选择去污性强的脱脂剂。
③脱脂后水洗工序采用喷淋方式。
备注：
？
12、选择脱脂剂的标准是什么
①脱脂能力 ②水洗性能？
③配套性能
13、选用脱脂剂时如何考虑与上下道工序的配套性
不酸洗磷化最好选用中性脱脂剂或弱碱性脱脂剂。
酸洗磷化最好选用中性脱脂剂和酸性脱脂剂。
铝件脱脂没有碱蚀、出光工序最好选用表调脱脂剂。
灰膜磷化最好选用中性或碱性脱脂剂，切忌选用酸性脱脂剂。
有色金属工件脱脂选用中性或弱碱性脱脂剂。
与电镀工艺配套的脱脂最好选用电解脱脂剂。
14、脱脂槽液的温度和浓度是否越高越好
一般来讲温度对脱脂效果有明显的影响，随着脱脂液温度的提高，脱脂效果更好，但温度过高（≥80～90℃）会大大加速表面活性剂的分析速度，析出上浮，造成药剂无谓消耗，脱脂效果显著下降。
脱脂槽液的浓度，要按使用说明书配制，不是浓度越高越好，浓度过高，会引起表面活性剂的盐析作用，浮于液面或沉于槽底，脱脂效果反而变坏。
15、采用多级脱脂处理工艺的优点是什么？
预脱脂能除去工件表面90%的油污，减轻脱脂槽液负担，从设备构造上使脱脂槽的液体，能输送到脱脂槽中，使脱脂槽液保持清洁状态，只需定期补充脱脂剂，不需要经常更换槽液。
16、脱脂后为何应充分水洗，如何保证水洗质量？
工件脱脂后表面可能附有SiO3-、Cl-、SO42-、CO32-、OH-、H+及表面活性剂，污染表调、磷化槽液，造成有缺陷的磷化膜，所以脱脂后要充分水洗。
如何保证水洗质量：
①水洗槽pH7～9，水洗槽液循环搅拌。
②浸洗工件不要露出水面，否则易使工件表面泛黄、泛绿。
③水洗后工件尽可能少在空气中停留，尽快进入下道工序。
17、影响脱脂质量的常见因素有哪些？
影响脱脂质量好坏主要取决于脱脂温度、脱脂时间、机械力作用、脱脂剂质量、水洗质量和脱脂工作量等。
18、选用脱脂剂如何考虑工件材质？
因不同的金属在碱液中具有不同的腐蚀界限，根据工件材质选择合适的pH值的脱脂剂。
常见金属耐碱性（pH）的极限值
序号
金属类别
pH极限值
1
锌
10.0
2
铝
10.0
3
锡
11.0
4
黄铜
11.5
5
硅铁
13.0
6
钢铁
14.0
19、市场上“二合一”除油除锈液的特点
“二合一”除油除锈液的特点可以在同一槽内达到除油、除锈二个目的，具有简化工艺、减少设备、减少厂房面积的优点，而且除油除锈效果比单纯酸洗除锈要好的多。
20、生产现场脱脂效果的判定方法
生产现场最常用的检查脱脂效果的方法是水浸润法，也叫水膜试验，即观察脱脂并水洗后的表面水膜连续完整情况，充分脱脂后的表面其水膜应完整连续，无水珠悬挂。
21、脱脂技术的发展趋势
①多级脱脂和多级清洗。
②液态脱脂剂的应用。
③低温和常温脱脂剂广泛应用。
④低泡脱脂剂有良好的应用前景。
22、脱脂剂的现场管理方法
一般以游离碱度（酸）的指标控制槽液的添加量与排放量，也可采用总碱度与游离碱度的比值控制法，当比值超过最大值时，槽液应废弃。
最大值的确定与材料销售方共同确定。
第二章 除 锈
1、为什么钢材表面的除锈质量直接影响涂膜性能？
钢材表面的除锈质量主要指工件表面氧化皮、锈蚀等污物的清洁程度，涂装前表面的氧化皮和锈蚀若除不彻底，影响磷化效果，涂膜的附着力不好，而且工件会进一步腐蚀，引起涂膜起泡、脱落。
2、除锈的方法有哪几种？
①手工处理 ②机械处理 ③喷射处理 ④化学处理
3、何谓酸洗除锈优点
将处理的金属工件浸入盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸等无机酸和柠檬酸、酒石酸等有机酸溶液中，通过化学反应及剥离作用，使氧化皮（锈化）从金属工件表面剥离下来的过程。
酸洗除锈具有除锈速度快，成本低，每个角落的腐蚀都能完全去除等优点。
4、酸洗工序常用酸的基本性质及使用方法
名 称
分子式
配制浓度
（%）
使用温度
（℃）
优缺点
盐 酸
HCl
5～20
常温
速度快、成本低、常温使用。
酸雾大、环境污染重。
硫 酸
H2SO4
10～20
40～70
酸雾小、成本低、酸雾较少。
需升温、具有危险性、易产生氢脆。
磷 酸
H3PO4
5～30
40～80
过腐蚀氢脆小、可能形成防锈保护膜。
成本高、速度较慢。
柠檬酸
/
90～100
90～100
腐蚀小、使用安全。
价格贵、成本高、温度高。
5、HCl、H2SO4、H3PO4除锈与温度的关系
常温条件下，HCl、H2SO4、H3PO4除锈速度依次降低。
升温下，H2SO4、H3PO4除锈温度升高，除锈速度提高较快。
6、有酸洗除锈工序的生产线为何要设中和工序
金属工件经除锈处理后，虽然经清水冲洗，但在工件表面，尤其焊缝、凹处、夹层、孔腔等部位有残酸，很易使工件二次生锈。
所以必须在水膜后立即进行中和处理。
中和剂 Na2CO3 用量10～50g/L 常温处理 1～3分钟
7、酸洗除锈时要注意什么？
①酸洗除锈易产生过腐蚀，因此要严格配制浓度，并按规定温度和时间操作。
②因有酸雾产生，操作人员注意安全，现场保持良好通风。
③配制硫酸酸洗液时，应将酸缓慢加入水中并不断搅拌，切忌将水直接加到硫酸中。
8、工件酸洗后表面泛黄的原因
①酸洗时间过长。
②酸洗后工件表面不清洁，中和或水洗不充分。
③工件酸洗后在空气中停留或工序间隔时间过长。
9、酸洗后工件表面易产生黑色粉状物是什么？
酸洗后表面残留灰黑色的粉状物，这是常用的事，其主要成份是碳化物，黑灰的多少与工件材质有关。
黑灰附着在工件上很难用水冲掉，最好用刷子刷，加以机械力量，否则难以除去，酸浓度越高，酸洗时间越长，黑灰越重。
应极力避免工件在酸槽内长时间浸泡。
10、目前现场判定除锈质量的检测方法
目前判定钢材表面除锈的清洁度仍要凭检验人员的直观感觉和经验目视检验工件表面无残留锈点或氧化皮。
第三章 表 调
1、表面调整对磷化起什么作用？
①克服粗化效应 ②提高磷化速度 ③细化晶粒
④改善磷化膜外观 ⑤提高涂膜性能
2、表面调整剂有几类？
①碱性表面调整剂（胶体肽盐）。
②酸性表调剂。
③烷基磺酸盐表面调整剂。
3、影响碱性表调剂使用性能的主要因素
①使用方法 ②pH值 ③温度＜35℃ ④搅拌循环搅拌
4、表调剂的补加和更新
①钛盐表调剂在补加时要缓慢均匀加入槽中，有条件的单位最好将粉末表调先配制成浆状，再用泵按消耗定额定期补加，同时溢流定量旧槽液。
②按处理工件表面积计算表调剂消耗量，一周后整槽更换表调剂。
第四章 磷 化
1、磷化膜作为涂装的底层起什么作用？
①提供工序间保护，以免引起二次生锈。
②提高整个涂层的耐腐蚀性。
③增加涂层与基材的附着力。
④防止漆膜与基材发生化学反应。
⑤提高涂装产品的装饰性能和使用寿命。
2、磷化材料按磷化膜化学成份分
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