金屬表面預(yù)處理方法及技巧

1、金屬表面預(yù)處理方法及技巧深圳雷邦磷化液工程部編輯摘要：金屬成分中不含鐵類的金屬叫有色金屬，常用的有鋁、鋅、鎂、銅、鉛、銘、鎘等及其合金和鍍層。在一般環(huán)境中，有色金屬一般不需涂刷保護(hù)層，因?yàn)槠溲趸a(chǎn)物具有比鋼鐵氧化物強(qiáng)得多的附著力和抗?jié)B透能力。但當(dāng)其處于高鹽、高濕、酸霧、堿性等腐蝕環(huán)境中，或因裝飾等原因，也需要進(jìn)行涂裝。要使有色金屬的涂層牢固附著，關(guān)鍵在于充分的表面處理，基材上不能有油脂、銹蝕、污物和失效舊涂層，同時(shí)要特別注意所選擇的底漆不能含有與底材不適應(yīng)的顏填料等物質(zhì)。有色金屬通常選用磷化底漆。其常用處理方法見(jiàn)表1。表1有色金屬基層的處理及底漆金屬類型工廠處理方法現(xiàn)場(chǎng)底漆鋁板酸或堿除油砂布處

2、理的同時(shí)除油或用松香水除油磷化底漆、銘酸鋅底漆鍍鋅板酸或堿除油露天自然腐蝕數(shù)月或用松香水除油銘酸鋅底漆、高鉛酸鈣或磷化底漆噴鍍鋅砂布處理的同時(shí)除油砂布處理的同時(shí)除油涂磷化底漆后再涂銘酸鋅底漆紫銅、黃銅、青銅溶劑除油砂布或松香水擦除油劑（不自然腐蝕和干磨）涂磷化底漆后再涂銘酸鋅底漆鉛一般不處理露天自然腐蝕數(shù)月或用砂布、松香水濕磨磷化底漆鍍錫溶劑除油用砂布、松香水輕磨磷化底漆、銘酸鋅底漆鍍銘一般不處理用砂布、松香水輕磨磷化底漆鍍鎘酸或堿除油用砂布、松香水輕磨磷化底漆、鋁及其合金的表面處理及技巧鋁是一種比較活潑的金屬，銀白色，具有光澤，密度2.7g/cm3,熔點(diǎn)660C,純鋁機(jī)械強(qiáng)度較低，通常加入鎂

3、、銅、鋅等制成合金，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，所以在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，常見(jiàn)品種如表2所示。表2鋁及鋁合金常見(jiàn)品種品種主要牌號(hào)型材及用途純鋁L1LL2、L3、L4、L5、L6P板、棒、絲，作一般沖壓件用防銹鋁合金LF1、LF2、LF3、LF5、LF7、LF21板、管，做各種零件用硬鋁LY1、LY2、LY6、LY10、LY11、LY12、LY16板、棒、絲、管、作型材、鍛件過(guò)硬鋁LC4、LC9板、棒、管、作型材鍛鋁LD2、LD5、LD7、LD10棒及各種鍛件純鋁具有較好的防銹性能，制成合金后，在強(qiáng)度提高的同時(shí)，防銹性能有所下降；此外,鋁及其合金表面光滑，不利于涂層附著。其加工過(guò)程中，也

4、會(huì)帶來(lái)油污和灰塵，影響附著力。為了提高它們的防腐能力，需要進(jìn)行表面處理和涂裝保護(hù)。1 .油、銹及污物的清除與其他表面一樣，除油是表面處理的第一道重要工序，要注意鋁表面不能用強(qiáng)堿清洗，一般采用有機(jī)溶劑和表面活性劑方法除油。除去表面銹蝕和污物時(shí)，要盡量不損傷原有完整的氧化膜，所以通常不能采用硬物刮擦，可以用細(xì)砂紙或研磨膏輕輕打磨表面，必要時(shí)，可采用竹片除去舊涂膜等污物。2 .表面轉(zhuǎn)化處理對(duì)于新的鋁合金表面，氧化是一種較好的鋁合金表面防銹方法，一般有化學(xué)氧化法（酸性、堿性、磷酸一銘酸鹽）和電化學(xué)氧化法，化學(xué)轉(zhuǎn)化后的表面要在24h內(nèi)涂上底漆，否則需要涂磷化底漆，以免影響附著力。3 .有機(jī)涂層應(yīng)避免使用

5、石墨和含鉛、銅等金屬材料（鋅除外）的底漆，因?yàn)檫@些物質(zhì)在潮濕條件下會(huì)與鋁表面發(fā)生不良反應(yīng)，通常采用鋅銘黃底漆。二、鋅及其合金的表面處理及技巧鋅及其合金在工業(yè)上的應(yīng)用主要是各種鍍鋅板和鋅鋁合金，其表面平滑，涂膜附著不牢固。又由于鋅是活潑金屬，易于與涂料中的基料發(fā)生反應(yīng)生成鋅皂，破壞鋅面與涂層的結(jié)合力。所以，通常要進(jìn)行表面處理（轉(zhuǎn)化），以形成一個(gè)防止鋅皂形成的保護(hù)膜，增加表面粗糙度，提高涂層附著力。1 .油、銹及污物的清除首先，刷洗表面的非油性污物，然后用非離子型清洗劑水溶液進(jìn)行除油，并徹底洗凈，不得殘留清洗劑；或用松香水等有機(jī)溶劑除油，但要注意經(jīng)常更換抹布，以防止重新沽污。在除銹時(shí)，可以使用鋼絲

6、刷和砂布，銹蝕嚴(yán)重時(shí)，可采用輕微噴砂處理。2 .化學(xué)轉(zhuǎn)化處理鋅及其合金的轉(zhuǎn)化，主要采用鈍化（即需酸鹽酸性氧化）和磷化，其鈍化膜的質(zhì)量為lg/m2,左右，一般在出廠前進(jìn)行。進(jìn)行過(guò)鈍化的合金難以磷化，所以磷化主要是對(duì)未鈍化的鍍鋅鋼而言，磷化膜的主要成分比較簡(jiǎn)單，全部成分都是單一的磷酸鋅，磷化迅速，質(zhì)量一般為1-5g/m2,其主要缺點(diǎn)是二次附著力較低。加入饃、鎰等金屬，有利于提高附著力?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化后的表面要在24h內(nèi)涂上底漆，否則可以涂磷化底漆，以免影響附著力。3,有機(jī)涂層應(yīng)避免使用含石墨和鉛、銅等金屬材料的底漆，也應(yīng)盡量避免采用油性漆，如醇酸漆，因?yàn)檫@些物質(zhì)或其產(chǎn)物在潮濕條件下，會(huì)與鋅表面發(fā)生不良反

7、應(yīng)，通常采用鋅銘黃作底漆，或使用鋅粉底漆、鉛酸鈣底漆和磷化底漆。此外由于鋅表面有較多微孔，所以第一道漆應(yīng)稍稀釋，一般添加總量10%-20%的稀釋劑，以便更好地封閉這些微孔。三、鎂及其合金的表面處理及技巧鎂合金質(zhì)量輕，比強(qiáng)度和比剛度高，是重要的航空材料之但在潮濕和沿海地區(qū)腐蝕速度比鋁合金快得多，與鋁合金相比，除了表面處理和涂裝保護(hù)外，還需增加封閉處理。鎂合金的天然氧化膜薄而不致密，機(jī)械強(qiáng)度也不高，極易破壞而再次腐蝕，而且其氧化產(chǎn)物為堿性，對(duì)有機(jī)涂層有較強(qiáng)的破壞作用。所以涂裝前，必須像鋼鐵一樣全部除去。1.油、銹及污物的清除首先，刷洗表面的非油性污物，然后根據(jù)具體情況采用機(jī)械除銹、溶劑、堿除油、酸

8、中和等方法，可以單一使用或組合使用，見(jiàn)表3。表3鎂合金的表面處理方法處理類型施工方法應(yīng)用范圍備注機(jī)械除銹鋼絲刷刷擦砂紙打磨用于除去厚的氧化物和灰塵，是一種快速處理方法僅用于鑄件毛坯口貝砂后會(huì)在表向田卜砂粒，用毓輕型噴砂酸或硝酸浸漬清除溶劑清洗溶劑清洗溶劑蒸汽清洗清洗劑清洗在堿洗前除去過(guò)多的油污適用于各種鎂合金所用溶劑可以是氯化燒類、汽油、噴漆稀料等堿清洗熱堿溶液電解除去油脂和舊涂層，是應(yīng)用最廣泛的鎂合金表面處理方法適用于各種鎂合金所用堿液可以是碳酸鈉、氫氧化鈉等酸清洗浸漬為堿清洗的后續(xù)工序，以清除殘留堿液，防止堿液破壞涂層銘酸浸漬適用于高精度零件，不影響尺寸；銘酸硝酸鈉適用于鍛件和擠壓件，對(duì)零

9、件有輕微腐蝕，應(yīng)控制處理時(shí)間；硝酸僅適用于鑄件毛坯。2,化學(xué)轉(zhuǎn)化處理鎂合金的轉(zhuǎn)化，主要采用化學(xué)或電化學(xué)氧化法，以在其表面形成一層薄而均勻的氧化膜，對(duì)涂層具有良好的附著力。常用的化學(xué)氧化法如表4所示，以銘酸鹽酸性氧化法最為常用。表4鎂合金的化學(xué)氧化化學(xué)氧化方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)氟氧化常溫氧化，膜層有較高電阻，不影響零件尺寸精度，適用于高精度零件和含銅、鋁襯套的組合件醋酸法易操作，氧化時(shí)間短，不影響零件尺寸精度膜層耐蝕能力差明磯法常溫氧化，氧化后零件尺寸變小，適用于各種鎂合金重銘酸鉀一硫酸鎰法膜層耐蝕能力高，不影響零件尺寸精度處理溫度高重銘酸鈉一硫酸鎰法膜層耐蝕能力高，不影響零件尺寸精度處理溫度高苯鉀法氧化

10、槽溶液比較穩(wěn)定，適用于高精度零件和含銅、鋁、鍍鋅、鍍銘件襯套的組合件，膜層耐蝕能力高3.封閉處理鎂合金在水汽存在條件下極易腐蝕，所以，在進(jìn)行了化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后，還需要封閉處理，即采用柔軟、耐久、耐水的樹(shù)脂進(jìn)行浸漬，常用的材料是環(huán)氧酚醛樹(shù)脂液，封閉工藝如下。將被處理物預(yù)熱到100-110C,保持10min,以除去微孔中的水分。冷卻至（60±10）C,浸入樹(shù)脂液中，保持轉(zhuǎn)動(dòng)，使各部分全部蘸滿樹(shù)脂液，提出后，保持15-30min,除去底部多余的樹(shù)脂液滴，放人（130±5）C烘箱烘烤15min。冷卻至（60±10）C,再浸人樹(shù)脂液中，重復(fù)進(jìn)行三次封閉操作即可，控制總千膜厚不大于25m。此外，對(duì)于大型物體，也可以采用噴涂的方式進(jìn)行封閉操作。4.有機(jī)涂層應(yīng)避免使用含炭黑、石墨和鉛、銅等金屬材料的底漆，因?yàn)檫@些物質(zhì)在潮濕條件下，會(huì)與鎂表面發(fā)生不良反應(yīng)，通常采用鋅銘黃作底漆，因?yàn)楫?dāng)涂膜損壞時(shí)，銘酸鹽可以起到緩蝕劑的作用。四、其他金屬的表面處理及技巧除了上述常用的鋁、鋅、鎂及其合金外，還有下列有色金屬。1 .銅及其合金的表面處理銅合金的氧化和鈍化可以有效保持銅的本色，并具有較好的防腐性能。注意銅及其合金會(huì)影響某些油性漆的干燥，如亞麻油為主的漆。酸性涂料會(huì)與銅粉發(fā)生反應(yīng)，形成綠色污染，所以表面處