CN109056035A - 一种极速电解磷化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电解磷化技术领域，且公开了一种极速电解磷化液，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：30‑60g/L，磷酸根：40‑100g/L，促进剂：50‑150g/L，机酸：5‑20g/L，溶解金属元素：10‑14g/L，硝酸根离子：30‑40g/L，马日夫盐：50‑70g/L，硝酸：20‑24g/L，正磷酸：60‑70g/L。该极速电解磷化工艺，通过一系列的材料制作成特制的磷化液，该磷化液专为极速电解磷化工艺而设计的，能够使钢丝的表面在2‑4秒内形成分布均匀的磷化膜，磷化膜形成的速度远超同类的电解磷化液，大大的增加磷化的效果，其中该特制的磷化液中促进剂起到了关键因素，可以使磷化液的总酸度在180pt左右，游离酸在35pt左右，再通过控制磷化的温度在65℃左右，控制电解的电流在500A，可以大大的增加了磷化的速度。
Description
技术领域
本发明涉及电解磷化技术领域，具体为一种极速电解磷化工艺。
背景技术
磷化处理是指将金属在含有磷酸盐的溶液中进行处理，使金属表面形成磷酸盐化学转化膜的过程，一百多年来，磷化膜可以应用于钢铁、铝、镁等金属或合金上，不仅可以提高耐蚀性、提高基体与涂层的附着力，而且能明显能改进工件的表面摩擦性能，改善材料的冷加工性能，因此磷化工艺在拉丝、拉管、深冲和冷墩等加工行业中广泛应用，提高拉丝拉管速度，减少模具损伤。
如中国专利号CN 102719872 B是一种无渣低温快速电解磷化液及其磷化工艺，该发明磷化温度10～60℃，磷化时间5～120秒，并且无磷化渣产生，因此具有高效、节能和环保的明显优点；如中国专利号CN 103603022 B是一种丝热处理电解磷化连续生产线设备及工艺，该电解磷化工艺通过控制钢丝的电流密度来控制钢丝上磷化膜的厚度，磷化速度快，电解磷化过程中无磷化渣产生。
上述中的两个磷化工艺其中一个对钢丝磷化的时间较长，所以不适合应用于在线快速磷化，另外一个磷化工艺需要对钢丝进行表调以及皂化环节，提高了工艺的复杂程度和成本，故而提供了一种极速电解磷化工艺来解决上述中所提到的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种极速电解磷化工艺，具备快速磷化和简化工艺的优点，解决了上述中的磷化工艺其中一个对钢丝磷化的时间较长，所以不适合应用于在线快速磷化，另外一个磷化工艺需要对钢丝进行表调以及皂化环节，提高了工艺的复杂程度和成本的问题。
(二)技术方案
为实现上述快速磷化和简化工艺的目的，本发明提供如下技术方案：一种极速电解磷化液，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：30-60g/L，磷酸根：40-100g/L，促进剂：50-150g/L，机酸：5-20g/L，溶解金属元素：10-14g/L，硝酸根离子：30-40g/L，马日夫盐：50-70g/L，硝酸：20-24g/L，正磷酸：60-70g/L。
优选的，上述磷酸根与正磷酸均以P2O5计算。
优选的，上述所构成的磷化液的总酸度在160pt-200pt之间，游离酸在30pt-40pt之间。
优选的，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：30g/L，磷酸根：40g/L，促进剂：50g/L，机酸：5g/L，溶解金属元素：10g/L，硝酸根离子：30g/L，马日夫盐：50g/L，硝酸：20g/L，正磷酸：60g/L。
优选的，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：60g/L，磷酸根：100g/L，促进剂：150g/L，机酸：20g/L，溶解金属元素：14g/L，硝酸根离子：40g/L，马日夫盐：70g/L，硝酸：24g/L，正磷酸：70g/L。
优选的，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：45g/L，磷酸根：70g/L，促进剂：100g/L，机酸：12.5g/L，溶解金属元素：12g/L，硝酸根离子：35g/L，马日夫盐：60g/L，硝酸22g/L，正磷酸65g/L。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种极速电解磷化工艺，包括以下步骤：
1)将锌离子：30-60g/L，磷酸根：40-100g/L，促进剂：50-150g/L，机酸：5-20g/L，溶解金属元素：10-14g/L，硝酸根离子：30-40g/L，马日夫盐：50-70g/L，硝酸：20-24g/L，正磷酸：60-70g/L，通过混合器混合成特制的磷化液，混合时间20分钟，混合温度为50℃；
2)将步骤1)中的混合好的磷化液导入电解池，控制电解池使磷化液的温度保持在63℃-67℃之间；
3)通过钢丝压直机将要磷化的钢丝拉直，再通过除尘机清除钢丝表面的灰尘，再通过扒皮机将钢丝的表皮；
4)将步骤3)中的钢丝通过钢丝扭转机进行弯折和扭转，然后清除钢丝表面的氧化皮，然后再用清洗机再次将清除钢丝表面的附着氧化皮；
5)将步骤4)中获得的钢丝导入电解池中，并且与步骤2)中的磷化液相接触，磷化时间2-4秒，磷化温度65℃左右，同时将电解池通电对钢丝进行电解，电解池采用直流电，电流为500A；
6)将步骤5)中的磷化后的钢丝取出，并且使用冲洗机洗去磷化后钢丝表面残留的磷化液；
7)最后将步骤6)中的钢丝收卷缠绕，并且包装好。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种极速电解磷化工艺，具备以下有益效果：
1、该极速电解磷化工艺，通过一系列的材料制作成特制的磷化液，该磷化液专为极速电解磷化工艺而设计的，能够使钢丝的表面在2-4秒内形成分布均匀的磷化膜，磷化膜形成的速度远超同类的电解磷化液，大大的增加磷化的效果，其中该特制的磷化液中促进剂起到了关键因素，可以使磷化液的总酸度在180pt左右，游离酸在35pt左右，再通过控制磷化的温度在65℃左右，控制电解的电流在500A，可以大大的增加了磷化的速度。
2、该极速电解磷化工艺，通过机械剥壳，可以去除钢丝表面的氧化皮，无需酸洗，极大的降低了污染，再通过该特制的磷化液，使钢丝的表面形成均匀且致密的磷化膜，在进一步的拉拔过程中起到减小与模具件的摩擦力并且保护钢丝的表面，而且该磷化工艺还不需要其他的电解磷化工艺的表调以及皂化环节，有效的简化了磷化工艺并且降低的磷化成本，而且在磷化工艺中，特制的磷化液消耗较小，每吨的特制的磷化液可以磷化三百吨左右的钢丝，大大的减少了工艺成本。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种极速电解磷化液，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：30g/L，磷酸根：40g/L，促进剂：50g/L，机酸：5g/L，溶解金属元素：10g/L，硝酸根离子：30g/L，马日夫盐：50g/L，硝酸：20g/L，正磷酸：60g/L，磷酸根与正磷酸均以P2O5计算，所构成的磷化液的总酸度在160pt，游离酸在30pt。
一种极速电解磷化工艺，包括以下步骤：
1)将锌离子：30g/L，磷酸根：40g/L，促进剂：50g/L，机酸：5g/L，溶解金属元素：10g/L，硝酸根离子：30g/L，马日夫盐：50g/L，硝酸：20g/L，正磷酸：60g/L，通过混合器混合成特制的磷化液，混合时间20分钟，混合温度为50℃；
2)将步骤1)中的混合好的磷化液导入电解池，控制电解池使磷化液的温度保持在63℃-67℃之间；
3)通过钢丝压直机将要磷化的钢丝拉直，再通过除尘机清除钢丝表面的灰尘，再通过扒皮机将钢丝的表皮；
4)将步骤3)中的钢丝通过钢丝扭转机进行弯折和扭转，然后清除钢丝表面的氧化皮，然后再用清洗机再次将清除钢丝表面的附着氧化皮；
5)将步骤4)中获得的钢丝导入电解池中，并且与步骤2)中的磷化液相接触，磷化时间2-4秒，磷化温度65℃左右，同时将电解池通电对钢丝进行电解，电解池采用直流电，电流为500A；
6)将步骤5)中的磷化后的钢丝取出，并且使用冲洗机洗去磷化后钢丝表面残留的磷化液；
7)最后将步骤6)中的钢丝收卷缠绕，并且包装好。
实施例二：
一种极速电解磷化液，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：60g/L，磷酸根：100g/L，促进剂：150g/L，机酸：20g/L，溶解金属元素：14g/L，硝酸根离子：40g/L，马日夫盐：70g/L，硝酸：24g/L，正磷酸：70g/L，磷酸根与正磷酸均以P2O5计算，所构成的磷化液的总酸度在200pt，游离酸在40pt。
一种极速电解磷化工艺，包括以下步骤：
1)将锌离子：60g/L，磷酸根：100g/L，促进剂：150g/L，机酸：20g/L，溶解金属元素：14g/L，硝酸根离子：40g/L，马日夫盐：70g/L，硝酸：24g/L，正磷酸：70g/L，通过混合器混合成特制的磷化液，混合时间20分钟，混合温度为50℃；
2)将步骤1)中的混合好的磷化液导入电解池，控制电解池使磷化液的温度保持在63℃-67℃之间；
3)通过钢丝压直机将要磷化的钢丝拉直，再通过除尘机清除钢丝表面的灰尘，再通过扒皮机将钢丝的表皮；
4)将步骤3)中的钢丝通过钢丝扭转机进行弯折和扭转，然后清除钢丝表面的氧化皮，然后再用清洗机再次将清除钢丝表面的附着氧化皮；
5)将步骤4)中获得的钢丝导入电解池中，并且与步骤2)中的磷化液相接触，磷化时间2-4秒，磷化温度65℃左右，同时将电解池通电对钢丝进行电解，电解池采用直流电，电流为500A；
6)将步骤5)中的磷化后的钢丝取出，并且使用冲洗机洗去磷化后钢丝表面残留的磷化液；
7)最后将步骤6)中的钢丝收卷缠绕，并且包装好。
实施例三：
一种极速电解磷化液，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：45g/L，磷酸根：70g/L，促进剂：100g/L，机酸：12.5g/L，溶解金属元素：12g/L，硝酸根离子：35g/L，马日夫盐：60g/L，硝酸22g/L，正磷酸65g/L，磷酸根与正磷酸均以P2O5计算，所构成的磷化液的总酸度在180pt，游离酸在35pt。
一种极速电解磷化工艺，包括以下步骤：
1)将锌离子：45g/L，磷酸根：70g/L，促进剂：100g/L，机酸：12.5g/L，溶解金属元素：12g/L，硝酸根离子：35g/L，马日夫盐：60g/L，硝酸22g/L，正磷酸65g/L，通过混合器混合成特制的磷化液，混合时间20分钟，混合温度为50℃；
2)将步骤1)中的混合好的磷化液导入电解池，控制电解池使磷化液的温度保持在63℃-67℃之间；
3)通过钢丝压直机将要磷化的钢丝拉直，再通过除尘机清除钢丝表面的灰尘，再通过扒皮机将钢丝的表皮；
4)将步骤3)中的钢丝通过钢丝扭转机进行弯折和扭转，然后清除钢丝表面的氧化皮，然后再用清洗机再次将清除钢丝表面的附着氧化皮；
5)将步骤4)中获得的钢丝导入电解池中，并且与步骤2)中的磷化液相接触，磷化时间2-4秒，磷化温度65℃左右，同时将电解池通电对钢丝进行电解，电解池采用直流电，电流为500A；
6)将步骤5)中的磷化后的钢丝取出，并且使用冲洗机洗去磷化后钢丝表面残留的磷化液；
7)最后将步骤6)中的钢丝收卷缠绕，并且包装好。
综上所述：本发明的有益效果是，该极速电解磷化工艺，通过一系列的材料制作成特制的磷化液，该磷化液专为极速电解磷化工艺而设计的，能够使钢丝的表面在2-4秒内形成分布均匀的磷化膜，磷化膜形成的速度远超同类的电解磷化液，大大的增加磷化的效果，其中该特制的磷化液中促进剂起到了关键因素，可以使磷化液的总酸度在180pt左右，游离酸在35pt左右，再通过控制磷化的温度在65℃左右，控制电解的电流在500A，可以大大的增加了磷化的速度。
并且，该极速电解磷化工艺，通过机械剥壳，可以去除钢丝表面的氧化皮，无需酸洗，极大的降低了污染，再通过该特制的磷化液，使钢丝的表面形成均匀且致密的磷化膜，在进一步的拉拔过程中起到减小与模具件的摩擦力并且保护钢丝的表面，而且该磷化工艺还不需要其他的电解磷化工艺的表调以及皂化环节，有效的简化了磷化工艺并且降低的磷化成本，而且在磷化工艺中，特制的磷化液消耗较小，每吨的特制的磷化液可以磷化三百吨左右的钢丝，大大的减少了工艺成本。
典型案例：
案例A：XXX金属表面处理技术有限公司，在对金属表面进行磷化处理时，发现其磷化工艺所采用的的磷化液对金属表面磷化效果耗时长，而且磷化后的金属表面的磷化膜不够均匀，不够致密，从而导致金属磷化不够合格，后经过同行的朋友推荐了本极速电解磷化工艺，发现磷化的效果与原来相比较有所改变，金属表面磷化的时间快，而且磷化膜均与且致密，有效的解决了该公司的技术难题。
案例B：XXX钢绳股份有限公司，在对钢丝的表面进行磷化处理时，发现钢丝在磷化前，需要对钢丝的进行表调以及皂化处理，工作流程复杂，影响生产的效率，后经过同行的朋友推荐了使用了本极速电解磷化工艺，发现无需进行表调和皂化环节，直接可以快速的磷化，大大的简化的步骤，提高了生产效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种极速电解磷化液，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：30-60g/L，磷酸根：40-100g/L，促进剂：50-150g/L，机酸：5-20g/L，溶解金属元素：10-14g/L，硝酸根离子：30-40g/L，马日夫盐：50-70g/L，硝酸：20-24g/L，正磷酸：60-70g/L。
2.根据权利要求1所述的一种极速电解磷化液，其特征在于，上述磷酸根与正磷酸均以P2O5计算。
3.根据权利要求1所述的一种极速电解磷化液，其特征在于，上述所构成的磷化液的总酸度在160pt-200pt之间，游离酸在30pt-40pt之间。
4.根据权利要求1所述的一种极速电解磷化液，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：30g/L，磷酸根：锌离子：40g/L，促进剂：50g/L，机酸：5g/L，溶解金属元素：10g/L，硝酸根离子：30g/L，马日夫盐：50g/L，硝酸：20g/L，正磷酸：60g/L。
5.根据权利要求1所述的一种极速电解磷化液，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：60g/L，磷酸根：100g/L，促进剂：150g/L，机酸：20g/L，溶解金属元素：14g/L，硝酸根离子：40g/L，马日夫盐：70g/L，硝酸：24g/L，正磷酸：70g/L。
6.根据权利要求1所述的一种极速电解磷化液，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：锌离子：45g/L，磷酸根：70g/L，促进剂：100g/L，机酸：12.5g/L，溶解金属元素：12g/L，硝酸根离子：35g/L，马日夫盐：60g/L，硝酸22g/L，正磷酸65g/L。
7.一种极速电解磷化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将锌离子：30-60g/L，磷酸根：40-100g/L，促进剂：50-150g/L，机酸：5-20g/L，溶解金属元素：10-14g/L，硝酸根离子：30-40g/L，马日夫盐：50-70g/L，硝酸：20-24g/L，正磷酸：60-70g/L，通过混合器混合成特制的磷化液，混合时间20分钟，混合温度为50℃；
2)将步骤1)中的混合好的磷化液导入电解池，控制电解池使磷化液的温度保持在63℃-67℃之间；
3)通过钢丝压直机将要磷化的钢丝拉直，再通过除尘机清除钢丝表面的灰尘，再通过扒皮机将钢丝的表皮；
4)将步骤3)中的钢丝通过钢丝扭转机进行弯折和扭转，然后清除钢丝表面的氧化皮，然后再用清洗机再次将清除钢丝表面的附着氧化皮；
5)将步骤4)中获得的钢丝导入电解池中，并且与步骤2)中的磷化液相接触，磷化时间2-4秒，磷化温度65℃左右，同时将电解池通电对钢丝进行电解，电解池采用直流电，电流为500A；
6)将步骤5)中的磷化后的钢丝取出，并且使用冲洗机洗去磷化后钢丝表面残留的磷化液；
7)最后将步骤6)中的钢丝收卷缠绕，并且包装好。
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