电磁阀磷化工艺改进

1 前言

电磁阀本体是液压机油路的“心脏”部件，规格繁多。本体外形相似而尺寸各异，其端面有一个主油路中心通孔(内表面呈凹凸形)，侧面有几个支油路孔(与主油路孔贯通)和盲孔( 5 mm，深20 mm)，整个本体是孔体结构，较为复杂。材质为球墨铸铁精密铸，表面要求黑色磷化，耐磨防锈。某油压精机公司使用台湾电磁阀制造技术，并采用台湾生产的黑色磷化剂，运输不便而且费用高。该公司曾选用内地生产的几种黑色磷化剂试用，可是效果不理想，不宜使用。但台产磷化剂存在的主要问题是溶液使用时间短，必需定期换槽(调槽难以奏效)，导致磷化费用偏高，并给生产带来麻烦。为了克服生产上的被动局面，最终选定05-02．7中温锌．锰．钙黑色磷化剂，在一年多的批量生产中验证了该磷化剂的优越性(槽液稳定，可调性好，成本低，质量优)，解决了干扰该公司生产的一大难题，为生产优质产品创造了条件。

2 工艺改进前存在的问题

(1)磷化质量不稳定，且膜层一次附着力差。由于磷化液可调性较差，磷化膜质量时好时坏并需要定期换槽，特别是槽液沉渣过多(因温度高槽液变化快，沉渣多)，工件易挂灰，膜层一次附着力较差(一次磷化膜经手擦有时掉色)。

(2)工艺不完善。原工艺为脱脂(高温)_2道水洗一除锈一水洗一表调一磷化(高温>90。)一水洗一防锈一浸机油(加热)。主要存在问题有：①脱脂不彻底。因本体油污重，且孔眼多，脱脂有困难，况且只有1道脱脂工序，更难彻底除尽油污，影响磷化效果。②除锈后缺少中和工序。本体孔内易存残酸，特别是工件装载多(50件／槽)时，清洗更困难，难免产生串槽现象，磷化液被污染的可能性增大，这也许是槽液不稳定的原因之一。③ 表调效果不理想。一是因为表调槽管理不到位(槽液调整不及时，活性不足，表调效果变差)；二是表调不充分，因表调液工作时呈静态，对流性较差，会造成一槽本体的表调效果有差异。

(3)挂具设计不合理。挂具的横梁 10 mm供悬挂本体用，但由于横梁过粗，结果造成横梁与孔问隙很小(间隙2 mm)，磷化o~：fL内析氢严重且不易外逸，还由于磷化时挂具抖动少，必然影响孔内磷化效果，这是孔内易返锈的原因。

(4)后处理质量低。磷化后的防锈浸热机油防锈效果差。因机油脱水性差(尚未沸腾)，同时基础油中没有防锈剂，本身防锈性很差，更易造成孔内返锈。

3 工艺改进方法

(1)优选前处理剂：① 选用05-01．1钢材常温脱脂剂。本剂分为粉剂和溶剂2种，2种搭配使用。粉剂由多种碱性物质复配，以除皂化油为主，使用浓度3％ ～5％ ；溶剂由多种表面活性剂和有机溶剂组成，以除非皂化油为主，使用浓度5％ 。可以根据工件表面油污种类和程度任意调整它们的用量，利用它们的组合效应，达到最佳除油效果。所以此类脱脂剂优于传统的单组分脱脂剂，可调性好，是脱脂剂的发展方向。②选用05_()2．7中温锌．锰．钙系黑色磷化剂。其特点是：磷化液稳定性高，可调性好(长期无需换槽)，定期加料可保持工作液最佳状态，且沉渣明显减少(降低了磷化温度)；磷化膜细腻均匀(Ca“ 的改性作用所致)，黑色深，结合力牢，防锈性优。本剂单组分，使用方便，调整容易。

(2)改进工艺：

① 增加一道常温预脱脂工序，明显增强脱脂效果。适量增加溶剂用量，发挥深剂的常温脱脂性。再经中温脱脂，重油污能彻底除尽。中温脱脂适量增加粉剂用量，利用粉剂的中温脱脂性，相应减少溶剂用量，恰到好处。被脱下的油污漂浮液面，除溢流外，辅以手工捞去。

②强化表调效果。考虑原工艺未设中和工序(受场地限制无法增加)，依靠表调工序兼备中和功能。为此要提高表调液pH至9～l0(加入碳酸钠5～l0 g／L)，但不影响表调效果。同时增加压缩空气搅拌，增强了表调液的流动性，激化了胶体钛粒子的活性，改善了表调效果，对提高磷化质量有利

③采用二次磷化法。因为一次磷化的一次附着力较差，二次磷化的二次附着力良好。④提高防锈油的防锈性能。选择05-04．1常温脱水防锈油，脱水能力强(自动脱去工件表面的水分)，防锈能力好(可保持出口产品防锈期>6个月)，油膜薄，光泽好(无油腻，不粘手)。⑤ 改制挂具。原横梁直径过大，减至 7 mm，增大了梁与内孔的间隙(4 mm)，在磷化过程中增加抖动工件的次数，改善内孔的磷化效果。改进后的工艺流程：常温预脱脂(10 min)一中温脱脂(70～80℃ ，5～10 min)一水洗一除锈(1：l盐酸，l～5 min)一水洗一表调(05-01．9表调剂2～3 g／L+Na2CO3 5～l0 g／L，pH 9～l0，3～5 min，压缩空气搅拌)一磷化(70～80℃ 5 min)一退膜(盐酸溶液1～2 min)一水洗一表调一二次磷化(10 min)一水洗一防锈处理一浸脱水防锈油(3～5 min，抖动工件)一沥干一无水压缩空气吹干一后续加工(清洁内孔)。

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