CN103668151A - 一种低碳钢管预处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢管的预处理工艺，该工艺采用磷化工艺对钢管进行预处理，其过程为除油→水洗→酸洗→水洗→中和→表调→磷化→水洗→干燥。本发明运用磷化工艺对钢管进行预处理，不但有效解决了低碳钢在中间工序中的防锈防腐问题，而且还能提高产品表面的附着力，本发明采用浸泡的方式，操作简单方便，在磷化过程中跟踪监测以及维护，从而保证整个预处理在合适的条件内进行，保证预处理的质量。

Description

一种低碳钢管预处理工艺

技术领域

本发明型涉及钢管技术领域，涉及一种钢管的预处理工艺。

背景技术

现有技术中，钢管在预处理领域，国内的工艺大都采用对钢管先进行浸泡防锈油，然后在将涂料均匀地喷涂在钢管表面，在金属表面形成一层均匀】致密的涂层，然而这样的处理效果并不理想，主要是喷涂过程中对钢管在各部分的喷涂效果不能保证，喷涂的均匀性不能很好的保证。

此外，由于一些液压用钢管一般都需通液体介质来进行工作，钢管内外防锈更是一种必需要保证的工艺，单纯的浸泡防锈油已经不能很好的保证对钢管内壁的防腐，特别是在钢管长度较长的情况下，很难能保证钢管内壁也能完全浸泡到防锈油，在针对大规模的钢管生产企业，解决成品内壁防锈的工艺，是企业工业化生产的基础。

高温锰系磷化是使用非常广泛的一种磷化工艺，特别是在工程机械，石油管道等领域都占有很大的比重。

目前尚未见有中温磷化工艺，尤其是中温锰系磷化工艺用于低碳钢管的预处理的相关报道。

本发明在当前较普遍的高温磷化工艺基础上，改进工艺，提供一种采用中温磷化技术对钢管预处理的工艺，不但可以起到防锈的作用，而且能够提高后期浸泡防锈油时钢管表面的附着力。

本发明是通过如下方案予以实现的：

一种钢管的预处理工艺，该文艺是采用磷化工艺对钢管进行预处理，其过程采用传统的工艺过程：“除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→表调→磷化”。

上述预处理工艺中，磷化工艺选用中温锰系磷化对钢管进行预处理。

上述与处理中，发明人针对低碳钢管的特点，将传统的高温锰系磷化工艺中的一些参数进行改进，从而得到一套适用于低碳钢管预处理工艺，具体如下所示：

(1)除油除锈

除油采用高效脱脂粉，脱脂液浓度为8％～10％(体积百分比)，脱脂液温度为35～45℃，除锈采用盐酸处理，盐酸浓度为12％～15％(体积百分比)这两个步骤处理时间为5～15分钟，具体操作过程中，视工件的表面油污和生锈程度，最终将工件表面油、氧化皮处理干净即可。

(2)水洗

整个工艺流程中，需要三步水洗过程，PH为7～7.5的水进行水洗处理，处理时间为1～2分钟，水洗要求水质干净，保持溢流，2天换水一次。

(3)中和

采用中和剂对经过除锈的工件进行中和处理；中和剂采用5％氢氧化钠溶液，中和处理时间为1～2分钟，PH值为10～12。

(3)表调

表调可促使工件表面形成一层活性剂，提高磷化速度和磷化膜的密实性。采用表调剂进行表调处理，所述表调剂为质量百分比浓度为2～3‰的草酸溶液，表调处理时间为1～2分钟，PH值为4～5。

(4)磷化

磷化采用磷酸盐作为锰系磷化剂，磷酸锰溶于水中配置成磷酸锰溶液对钢管进行磷化处理，磷化液浓度为5％～7％(体积百分比)磷化液中还含有

1-2‰的促进剂。

上述锰系磷化液，PH值为2～3，促进剂为硝酸盐、钼酸盐、铝酸盐的化合物。

磷化时控制参数为：磷化液的总酸度为20～45点，游离酸度为1.5～2.5点，促进剂的浓度为1～3点，处理温度为50～70摄氏度，处理时间为10～20分钟，酸比＝总酸度/游离酸度＝15～20点，所述磷化液为进行磷化处理时的工作液；

上述总酸度点数的测定方法为本领域技术人员的公知常识：取磷化液10毫升加入250毫升的锥形瓶中并加入50毫升蒸馏水，加入2-3滴酚酞指示剂，用0.1Mol/L的标准NaOH溶液滴定，直到溶液变为粉红色，此时所消耗的NaOH溶液的毫升数为磷化液总酸度。

上述游离酸度点数的测定方法为本领域技术人员的公知常识：取磷化液10毫升加入250毫升的锥形瓶中并加入50毫升蒸馏水，加入2-3滴溴酚蓝指示剂，用用0.1Mol/L的标准NaOH溶液滴定，直到溶液变成蓝色，此时所消耗的NaOH溶液的毫升数为磷化液游离酸度的点数。

上述促进剂点数的测定方法为本领域技术人员的公知常识：将磷化液装满发酵管，用牛角勺加入氨基磺酸2～3克，用手掌将口封严，松开手掌，放平一分钟，观察发酵管顶部气体占有高度的刻度读数，即为促进剂浓度的点数。

本发明的预处理工艺，在整个工艺中，对工作液的总酸度、游离酸度进行检测，同时根据检测结果，对其进行处理，保证磷化液的酸度保持在合适的范围内，处理操作如下：

(1)当游离酸度FA＜1.5或者总酸TA小于20时，应补加浓缩液，补加量为工作也容积的0.3～0.8％；

(2)当TA＞45时补加水；当FA＞2.5时，补加碳酸钠，每升工作液加0.5克碳酸钠，FA降低一个点，新配的工作液，添加促进剂2～3ml/L。

本发明的预处理工艺采用浸泡的形式，槽中分别装着各种处理液，然后将待处理的钢管浸泡到槽内，待处理一段时间后取出放入下一个槽中，依次完成除油、除锈和磷化。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本发明奖磷化工艺应用于低碳钢管预处理领域，不但能够有效地解决钢管在中间工序中的防锈问题，而且磷化后所形成的磷化膜还能提高钢管表面的附着力，为后续喷涂处理打下基础。

2.本发明采用浸泡的方式对钢管进行预处理，操作简单方便，不论工件集合形状各异，都能实现处理，而且处理的均匀度比喷淋，喷涂都好。

3.本发明根据低碳钢的特点，对磷化工艺中的各种参数进行优化，同时还在过程中跟踪检测以及维护，从而保证整个处理过程在控制的范围内进行，保证了预处理的质量。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明做进一步描述，单具体实例并不对本发明做任何限定。

本发明的低碳钢管预处理工艺，按照“除油→水洗→酸洗→水洗→中和→表调→磷化→水洗→干燥”的工艺过程，将钢管依次放入各种处理槽中，待处理一段时间后取出放入下一个处理槽中，从而依次完成除油、除锈和磷化的目的，槽体分布入图1所示。

如图1所示，除油槽、水洗槽、酸洗槽、水洗槽、中和槽、中和槽、表调槽、磷化槽、水洗槽依次排列。

上述除油槽中，除油采用高效脱脂粉，脱脂液浓度为8％～10％(体积百分比)，脱脂液温度为35～45℃。

上述水洗槽中，将PH 7～8的水灌入水槽中。

上述酸洗槽中，除锈采用盐酸处理，盐酸浓度为12％～15％(体积百分比)灌入槽中。

上述中和槽中，用水配置成浓度为5％氢氧化钠溶液，灌入槽中。

上述表调槽中，将表调剂配置成百分比浓度为2～3‰的草酸溶液，灌入槽中。

上述磷化槽中，将磷酸锰用水配置成浓度为5～7％(体积百分比)的磷化锰溶液，灌入槽中，同时向槽内加入1～2‰的促进剂(促进剂占磷化液总质量的千分比浓度)。

本发明的工艺操作过程如下所示：

(1)将待预处理的钢管先放入除油槽中，对钢管表面油污进行去除，一般为5～15分钟。

(2)从除油槽取出的钢管在浸泡在水洗槽中，水洗时要求水质干净，保持溢水，下出水，上进水；水洗时间为1～2分钟；水槽水2天换一次。

(3)将水洗处理后的钢管放入酸洗槽中，对钢管进行除锈、去氧化皮处理，时间为5～15分钟。

(4)水洗操作同步骤(2)；

(5)将钢管放入中和槽，在中和槽的处理时间为1～2分钟，监控中和槽的PH值，保持在10～12的范围，若PH值低于10～12，则加入适量添加中和剂，保持PH值，若槽中沉渣过多，发黑则需要更换中和槽内的液体。

(6)水洗操作同步骤(2)

(7)水洗后将钢管放入表跳槽中，表调处理时间为1～2分钟，表调槽中的PH控制在4～5，若表调值超标，可加入适当的NaOH溶液来调整；若表调剂发黄，则需更换。

(8)将钢管浸泡入磷化槽中，磷化温度为50～70℃，处理时间为10～20分钟，系统监控磷化槽内的总酸度、游离酸度以及促进剂的浓度；监控的时候，先从磷化槽中取磷化液，检测其总酸度、游离酸度已经促进剂的浓度；要控制在总酸度为20～45点，游离酸度控制在1.5～2.5点，促进剂的浓度为1～3点，酸比为15～20。

每4小时测量一次总酸度、游离酸度、促进剂，根据浓度调整参数，适量添加，并做好相关参数与添加记录；

磷化液总酸度和游离酸度的调节用磷化剂，每补加工作液容积的0.3％，总酸度增加1个点，游离酸度增加0.2个点。

若游离酸度升高；补加碳酸钠，每升工作也加0.5克碳酸钠，游离酸降低1个点。

钢管放入磷化槽后3分钟后要轻微搅拌，使磷化均匀。

每天定时清理沉渣，避免沉渣过多，影响磷化效果；

(9)水洗操作同步骤(2)

(10)经过上述各步骤处理后的钢管取出，干燥后即可。

Claims (3)

1.一种低碳钢的预处理工艺，其特征在于该工艺是采用磷化工艺对管进行预处理，所述磷化工艺过程依次为除油→水洗→酸洗→水洗→中和→表调→磷化→水洗→干燥”；磷化过程中，磷化液的总酸度为20～45点，磷化液的游离酸度为1.5～2.5点，促进剂的浓度为1～3点，磷化处理温度为50～70℃，时间为10～20分钟。

2.根据权利要求1所述预处理工艺，其特征在于所述磷化工艺为中温锰系磷化工艺。

3.根据权利要求1所述预处理工艺，其特征在于所述磷化工艺的过程依次为除油、水洗、酸洗、水洗、中和、表调、磷化、水洗和干燥。

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