專利名稱：鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑及制備方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬噴涂涂裝前通用磷化劑及制備方法，尤其是一種可在鋼鋁兩 種金屬表面上同時生成一層與金屬基體牢固結合的磷化膜層的鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂 裝前通用磷化劑及制備方法。
背景技術：
金屬在噴涂涂裝前都必須對其表面進行轉化處理，使其生成轉化膜。轉化膜具有 多孔性、均勻細致，涂料滲入到孔隙中可有效增加噴涂涂層的附著力，從而提高金屬的耐蝕 性。轉化膜包括磷化膜、鈍化膜、有機膜、稀土轉化膜以及溶膠硅烷膜等，其中磷化膜是把金 屬零部件浸入到含有ai、Ni、Mnje等特定的酸式磷酸鹽為主體的鹽溶液中，同時加入各種 復合添加劑，經過化學處理，在金屬零部件的表面生成具有一定厚度難溶于水的磷酸鹽轉 化膜。對于鋼鐵、鋁合金、鋅合金、不銹鋼等不同金屬工件進行磷化時通常需要不同的磷化 液。以往的炮彈彈體全部都是采用炮彈鋼30CrMnSi和50CrMnMo制作加工的，所以 彈體磷化時只需使用一種鋼鐵磷化液即可。現有炮彈彈體前端為362mm長是用硬鋁合金 LY-12制造，后端588mm長是用炮彈鋼30CrMnSi和50CrMnMo制造的，鋼鋁兩種材質是通過 粘結和壓制連成一體的。繼續采用原來的鋼鐵磷化劑，就無法在硬鋁合金LY-12的表面生 成達到中華人民共和國兵器行業標準(WJ536-2007)技術要求的磷化膜層。
發明內容
本發明是為了解決現有技術所存在的上述技術問題，提供一種可在鋼鋁兩種金屬 表面上同時生成一層與金屬基體牢固結合的磷化膜層的鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通 用磷化劑及制備方法。本發明的技術解決方案是一種鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑，其特 征在于由主劑、1號添加劑及2號添加劑組成，所述主劑與1號添加劑、2號添加劑的質量比 為 100 :3 8 :13 19 ；
所述主劑的原料及質量百分比如下
磷酸8 20%
常溫鋼鐵表面處理劑廣3%
氧化鋅0. 5^2%
雙氧水(35%)0. TO. 3%
碳酸錳(38%以上)0.6 2%
碳酸鈉2、％
硝酸鎳(20%Ni)4^7%
硝酸鐵o. ro. 2%
水余量所述1號添加劑的原料及質量百分比如下
硅氟酸(40%)40 70%
氫氟酸(50%)3 5%
水余量
所述2號添加劑的原料及質量百分比如下
硝酸鈉30 70%
水余量。一種上述鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑的制備方法，其特征是將計算量的主劑、1號添加劑和2號添加劑混合而成；
所述主劑按如下步驟制備
先將部分水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器，轉速控制在6(Γ80轉/ min，然后將計算量的磷酸和常溫鋼鐵表面處理劑加入到反應釜中，再把計算量的氧化鋅細流徐徐加入到反應釜中，攪拌至透明狀，再將計算量的雙氧水、碳酸錳、碳酸鈉、硝酸鎳、硝酸鐵和剩余的水依次加入到反應釜中，繼續攪拌至呈綠色透明液體； 所述1號添加劑按如下步驟制備
將計算量的水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器，轉速控制在4(Γ60轉/min，然后將計算量的硅氟酸、氫氟酸依次徐徐加入到反應釜中繼續攪拌30 min即可； 所述2號添加劑按如下步驟制備
將計算量的水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器，轉速控制在6(Γ80轉/min，然后將計算量的硝酸鈉徐徐加入到反應釜中，攪拌至呈無色透明液體。本發明是向現有的鋼鐵磷化劑中引入了 SiO的化合物，同時調整了游離氟的濃度，添加了 Fe+3并且控制了復合氟與游離氟的摩爾比，另外，對酸液性質、鹽的組分、PH值、 陰離子的性質及H+以外其他陽離子的濃度等均加以控制，各組分相互作用，可同時滿足鋼鋁兩種電位截然不同的金屬在溶液中能發生相近似的微電池腐蝕溶解，從而保證了在鋼鋁兩種金屬表面上同時生成一層與金屬基體牢固結合的磷化膜層。
具體實施方式
實施例1
由主劑、1號添加劑及2號添加劑組成，所述主劑與1號添加劑、2號添加劑的質量比為 100 3 19 ；
所述主劑的原料及質量百分比如下
磷酸20%常溫鋼鐵表面處理劑1%氧化鋅0. 5%濃度35%的雙氧水0. 1%濃度38%以上的碳酸錳2%碳酸鈉2%濃度20%的硝酸鎳4%硝酸鐵0. 2%水余量。所述1號添加劑的原料及質量百分比如下
濃度40%的硅氟酸40%
濃度50%的氫氟酸5%
水余量
所述2號添加劑的原料及質量百分比如下
硝酸鈉70%
水余量。制備方法是將計算量的主劑、1號添加劑和2號添加劑混合而成，所述主劑按如下步驟制備先將部分水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器，轉速控制在60轉/ min，然后將計算量的磷酸和常溫鋼鐵表面處理劑加入到反應釜中，再把計算量的氧化鋅細流徐徐加入到反應釜中，攪拌至透明狀，再將計算量的雙氧水、碳酸錳、碳酸鈉、硝酸鎳、硝酸鐵和剩余的水依次加入到反應釜中，繼續攪拌至呈綠色透明液體；
所述1號添加劑按如下步驟制備將計算量的水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器， 轉速控制在40轉/min，然后將計算量的硅氟酸、氫氟酸依次徐徐加入到反應釜中繼續攪拌 30 min即可；
所述2號添加劑按如下步驟制備將計算量的水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器， 轉速控制在60轉/min，然后將計算量的硝酸鈉徐徐加入到反應釜中，攪拌至呈無色透明液體。所用原料均為市售產品，其中水用自來水即可，常溫鋼鐵表面處理劑(SP-12)是大連三達奧克化學股份有限公司產品。實施例2:
由主劑、1號添加劑及2號添加劑組成，所述主劑與1號添加劑、2號添加劑的質量比為 100 8 13 ；
所述主劑的原料及質量百分比如下
磷酸8%
常溫鋼鐵表面處理劑3%
氧化鋅2%
濃度35%的雙氧水0. 3%
濃度38%以上的碳酸錳0. 6%
碳酸鈉4%
濃度20%的硝酸鎳7%
硝酸鐵0. 1%
水余量。所述1號添加劑的原料及質量百分比如下
濃度40%的硅氟酸70%
濃度50%的氫氟酸3%
水余量
所述2號添加劑的原料及質量百分比如下硝酸鈉30%
水余量。制備方法是將計算量的主劑、1號添加劑和2號添加劑混合而成，所述主劑按如下步驟制備先將部分水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器，轉速控制在80轉/ min，然后將計算量的磷酸和常溫鋼鐵表面處理劑加入到反應釜中，再把計算量的氧化鋅細流徐徐加入到反應釜中，攪拌至透明狀，再將計算量的雙氧水、碳酸錳、碳酸鈉、硝酸鎳、硝酸鐵和剩余的水依次加入到反應釜中，繼續攪拌至呈綠色透明液體；
所述1號添加劑按如下步驟制備將計算量的水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器， 轉速控制在60轉/min，然后將計算量的硅氟酸、氫氟酸依次徐徐加入到反應釜中繼續攪拌 30 min即可；
所述2號添加劑按如下步驟制備將計算量的水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器， 轉速控制在80轉/min，然后將計算量的硝酸鈉徐徐加入到反應釜中，攪拌至呈無色透明液體。原料來源同實施例1。實施例3:
由主劑、1號添加劑及2號添加劑組成，所述主劑與1號添加劑、2號添加劑的質量比為 100 10 16 ；
所述主劑的原料及質量百分比如下
磷酸15%
常溫鋼鐵表面處理劑2%
氧化鋅1%
濃度35%的雙氧水0. 2%
濃度38%以上的碳酸錳1. 3%
碳酸鈉3%
濃度20%的硝酸鎳5%
硝酸鐵0. 15%
水余量。所述1號添加劑的原料及質量百分比如下
濃度40%的硅氟酸50%
濃度50%的氫氟酸4%
水余量
所述2號添加劑的原料及質量百分比如下
硝酸鈉50%
水余量。制備方法是將計算量的主劑、1號添加劑和2號添加劑混合而成，所述主劑按如下步驟制備先將部分水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器，轉速控制在70轉/ min，然后將計算量的磷酸和常溫鋼鐵表面處理劑加入到反應釜中，再把計算量的氧化鋅細流徐徐加入到反應釜中，攪拌至透明狀，再將計算量的雙氧水、碳酸錳、碳酸鈉、硝酸鎳、硝酸鐵和剩余的水依次加入到反應釜中，繼續攪拌至呈綠色透明液體；所述1號添加劑按如下步驟制備將計算量的水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器， 轉速控制在50轉/min，然后將計算量的硅氟酸、氫氟酸依次徐徐加入到反應釜中繼續攪拌 30 min即可；
所述2號添加劑按如下步驟制備將計算量的水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器， 轉速控制在70轉/min，然后將計算量的硝酸鈉徐徐加入到反應釜中，攪拌至呈無色透明液體。原料來源同實施例1。效果
本發明實施例1、2、3應用在自動噴淋生產線上的工藝流程均為 噴淋預脫脂一噴淋脫脂一噴淋水洗一噴淋水洗一噴淋表調一噴淋磷化一噴淋水洗一噴淋純水洗一烘干一靜電自動噴涂涂裝。其中噴淋磷化采用本發明的磷化工作槽液按工作槽中加入IOOKg主劑，再加入計算量的1號添加劑和2號添加劑，再加水到1000L，其工藝參數為總酸度2(T26Pt，游離酸度0. 4 1. 6 Pt，促進劑濃度1. 5 4. 5 Pt，溫度35 50°C，噴淋時間1. 5 3min。結果鋼鋁兩種材質的磷化膜層外觀、膜層厚度，膜層質量，磨層的耐腐蝕性，噴涂涂裝漆層的干性結合力、沖擊試驗、杯突試驗、彎曲試驗、柔韌性試驗、耐霉菌試驗、耐侯性試驗、耐濕熱試驗以及耐鹽霧試驗全部通過WJ536-2007、WJ1536-2007以及GB/T9792-2003 標準規定的技術條件要求。
權利要求
1.一種鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑，其特征在于由主劑、1號添加劑及2 號添加劑組成，所述主劑與1號添加劑、2號添加劑的質量比為100 :3、13^19 ；所述主劑的原料及質量百分比如下磷酸8 20%常溫鋼鐵表面處理劑廣3%氧化鋅0. 5^2%雙氧水(35%)0. Γ0. 3%碳酸錳(38%以上)0.6 2%碳酸鈉2、％硝酸鎳(20%Ni)4^7%硝酸鐵0. Γ0. 2%水余量所述1號添加劑的原料及質量百分比如下硅氟酸(40%)40 70%氫氟酸(50%)3 5%水余量所述2號添加劑的原料及質量百分比如下硝酸鈉30 70%水余量。
2.一種如權利要求1所述鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑的制備方法，其特征是將計算量的主劑、1號添加劑和2號添加劑混合而成；所述主劑按如下步驟制備先將部分水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器，轉速控制在6(Γ80轉/ min，然后將計算量的磷酸和常溫鋼鐵表面處理劑加入到反應釜中，再把計算量的氧化鋅細流徐徐加入到反應釜中，攪拌至透明狀，再將計算量的雙氧水、碳酸錳、碳酸鈉、硝酸鎳、硝酸鐵和剩余的水依次加入到反應釜中，繼續攪拌至呈綠色透明液體；所述1號添加劑按如下步驟制備將計算量的水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器，轉速控制在4(Γ60轉/min， 然后將計算量的硅氟酸、氫氟酸依次徐徐加入到反應釜中繼續攪拌30 min即可；所述2號添加劑按如下步驟制備將計算量的水加入到不銹鋼反應釜中，啟動攪拌器，轉速控制在6(Γ80轉/min，然后將計算量的硝酸鈉徐徐加入到反應釜中，攪拌至呈無色透明液體。
全文摘要
本發明公開一種可在鋼鋁兩種金屬表面上同時生成磷化膜層的鋼鋁組合炮彈彈體噴涂涂裝前通用磷化劑及制備方法，是由主劑、1號添加劑及2號添加劑混合配制而成，所述主劑與1號添加劑、2號添加劑的質量比為1003~813~19；所述主劑的原料及質量百分比如下磷酸8~20%、常溫鋼鐵表面處理劑1~3%、氧化鋅0.5~2%、雙氧水(35%)0.1~0.3%、碳酸錳(38%以上)0.6~2%、碳酸鈉2~4%、硝酸鎳(20%Ni)4~7%、硝酸鐵0.1~0.2%及水余量；所述1號添加劑的原料及質量百分比如下硅氟酸(40%)40~70%、氫氟酸(50%)3~5%及水余量；所述2號添加劑的原料及質量百分比如下硝酸鈉30~70%及水余量。
文檔編號C23C22/36GK102363881SQ20111034930
公開日2012年2月29日 申請日期2011年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者何成利, 潘德順, 王剛, 白延博, 許輝, 閆紹國, 黃英, 龔銳 申請人:大連三達奧克化學股份有限公司