钢铁零件表面静电粉末喷涂影响因素及缺陷分析

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1、钢铁零件表面静电粉末喷涂影响因素及缺陷分析刘丽，任呈强（西南石油大学材料科学与工程学院，成都610500）摘要：根据钢铁零件静电粉末喷涂工艺步骤，逐一对影响产品质量的因素进行探讨，分析了常见缺陷产生的原因并提出了解决办法。关键词：钢铁零件；静电粉末喷涂；因素；缺陷中图分类号：TQ639文献标识码：B文章编号：1007－9548（2011）10-0050－03AnalysisofInfluenceFactorsandDefectsonSteelPartsSurfaceElectrostaticPowderCoating

2、LIULi,RENCheng-qiang(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China)Abstract:Theinfluencefactorstothequalityoftheelectrostaticpowdercoatingonsteelpartsarediscussedaccordingtotheprocesssequence.Thereasonsofthedefectswerea

3、nalyzedandthecorrespondingmeasureswerealsoproposed.Keywords:steelparts;electrostaticpowdercoating;influencefactor;defect0引言钢铁零件应用于各行各业，大到汽车轮船，小到家用电器，由于钢铁零件具有易生锈、不美观等特点，因此在使用前必须经过一定的表面处理，来获得良好的耐蚀性和装饰性。钢铁经过发蓝处理后虽可提高耐蚀性，但效果不及经过化学处理后的磷化层，而磷化层主要用作油漆、电泳、静电喷涂的底层，以提高铁基

4、体的耐蚀性并增强漆膜与基体的附着力，静电粉末喷涂技术因为具有优良的耐蚀性和装饰性、生产工艺简单、污染小、成本低等优点近年来颇受欢迎，被广泛应用于各行各业[1]。然而，在实际生产中却经常会出现各种各样的质量问题，造成工件返修或报废，致使生产效率降低和生产成本增加。因此，本文结合实际生产情况，对影响产品质量的因素进行分析，对常见缺陷进行阐述，并给出了解决措施。1钢铁零件静电粉末喷涂工艺1．1前处理工艺工艺流程：化学除油→水洗→去离子水洗→酸洗→水洗→表调→磷化→冷水洗→热水洗→烘干。目的：除掉工件表面的油污、灰尘、锈迹，

5、并在工件表面生成一层抗腐蚀且能够增加喷涂涂层附着力的磷化层。1．2喷涂工艺工艺流程：检验→上挂→静电喷涂→固化→下挂→检验。目的：利用静电吸附原理，将粉末均匀地喷涂在零件上，然后进入固化炉，在一定的温度和时间下，使之熔化、流平，固化，形成表面质量良好的覆盖层。2影响钢铁零件静电粉末喷涂的主要因素2．1磷化膜质量及其影响因素磷化处理是将钢铁件放在以磷酸二氢锌或磷酸钙铁盐为基的溶液中，在一定温度下进行化学反应，使其表面生成一层难溶的磷酸盐保护膜的化学处理方法[2]，磷化膜层不仅可提高基体的耐蚀性，更能提高涂层与基体的附着

6、力，故磷化膜层表面质量控制至关重要。2.1.1磷化膜质量的判别方法1）外观目测法。经过烘干处理的磷化膜必须经过检验，合格后才能进入下一道工序。在日常生产中，操作人员首先进行肉眼观察，磷化膜表面应为均匀、连续的浅灰到深灰色，允许出现轻微的水迹、痕迹和轻微挂灰现象，不允许出现泛黄生锈、磷化膜疏松、磷化露底局部无膜、严重挂灰的情况。2）膜层耐蚀性检验法[3]。膜层耐蚀性可以通过硫酸铜点滴试验法来评价，在室温下，将CuSO4试液点滴在磷化膜上，观察其出现玫瑰红斑点时间，变色时间越长，说明膜层越致密，膜厚越厚，反之，膜层则疏松

7、或较薄。作为保护层，3min以上合格，作为油漆底层的快速磷化以30s为合格。2.1.2影响磷化膜质量的因素1）除油和除油后水洗。除油不干净或者除油后水洗不彻底，除油剂中的表面活性剂会残留到工件表面上，引起针孔和缩孔。2）酸洗。酸洗的目的是除锈和氧化皮，利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达到除锈和除氧化皮的目的，在酸洗过程中要注意，冷轧无锈钢板不需要酸洗，这是因为碳钢的主要成分是铁碳合金，而在反应过程中铁会不断溶解，碳不与酸发生反应，导致工件表面腐蚀不均匀，磷化膜粗糙多孔，耐蚀性很差。而热轧板由于表皮具有

8、氧化层，铁本身不会发生溶解，酸洗后有助于氧化膜质量提高，但是必须控制好酸洗时间[4]。3）表调。表面调整的目的，是促使磷化形成晶粒细致密实的磷化膜，以及提高磷化速度。由于表调剂具有弱碱性，一方面可以中和工件表面残留的酸液，也是获得均匀、致密磷化膜层的重要条件，因此，对于热轧板和有锈的钢板，表调尤为重要[4]，在生产过程中，必须严控槽液成分和pH