一種冷卻水管接頭總成的表面處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種接頭總成的表面處理工藝，尤其涉及一種冷卻水管接頭總成的表 面處理工藝。
【背景技術】
[0002] 隨著國民經濟的持續、快速發展，人民生活水平的不斷提高，自2002年以來我國 汽車消費市場發生了巨大變化。私人汽車消費市場更是"井噴"式增長。面對日益激烈的 市場競爭，汽車零部件供應商也正在與時倶進的不斷研發更加安全、高效的汽車零部件。
[0003] 汽車結構主要由發動機、底盤、電器、車身組成；其中，發動機是汽車的的動力裝 置，由2大機構5大系組成：曲柄連桿機構、配氣機構、冷卻系、燃料供給系、潤滑系、點火系、 起動系組成。其中，冷卻系中冷卻水管要保證耐介質、耐氧化、耐熱、能夠承受一定的壓力， 同時不能和其它零部件相互干涉和摩擦。
[0004] 目前，市場上冷卻水管較多都開始采用塑料制備，但是，現今塑料冷卻水管耐熱性 能、彎曲性能等都不佳。長期受到摩擦容易使塑料冷卻水管破損，管內介質易泄漏；且長時 間接觸高熱的水，容易導致塑料冷卻水管老化、膨脹，承壓能力會有所降低，長此以往，膨脹 部位存在破裂的可能，導致發動機損毀，無法保證汽車及人身安全。因此，需要進一步設計 冷卻水管的材料及對其進行進一步的表面處理。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提出了一種能保證耐介質、耐 氧化、耐熱、耐壓和使用壽命久的冷卻水管接頭總成的表面處理工藝。
[0006] 本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種冷卻水管接頭總成的表面處理工 藝，該表面處理工藝為：
[0007] 將基材進行預處理；
[0008] 將保護層形成于基材上，所述保護層為鋅層，厚度為10-15 ym;和
[0009] 將鈍化膜層形成于保護層上；和
[0010] 將封閉膜層形成于鈍化膜層上。
[0011] 作為優選，本發明冷卻水管接頭總成由金屬材料制成，進一步優選鐵材料制成，與 塑料制成的冷卻水管接頭總成相比，本發明冷卻水管接頭總成的耐介質、耐氧化、耐熱、耐 壓、耐摩擦等方面均較優，且長時間接觸高熱的水，不會發生水管老化、膨脹破裂導致發動 機損毀等現象發生。
[0012] 本發明對冷卻水管接頭總成的基材進行了表面處理，在基材上形成了保護層，保 護層為鋅層，起到美觀、耐腐蝕等作用。而且保護層的厚度為10-15 ym，且保證同一基材上 保護層的厚度公差為± 1 y m。保護層的厚度與耐腐蝕性強弱關系甚大，保護層太薄，使用壽 命短；保護層太厚，難免會出現保護層厚度不均勻，尤其是折彎處、接口處的保護層與其周 圍的保護層厚度公差較大，此時，保護層薄的地方被腐蝕擊穿后，會加快腐蝕速度，縮短使 用壽命。因此，本發明不僅要控制保護層的厚度，還要控制同一基材上保護層的厚度公差， 從而起到有效的保護作用。此外，隨著保護層的加厚，其表面積隨之相應加大，沉積的保護 層增加，隨基材帶出的溶液增多，同時能源的消耗量加大；而且保護層過厚，表面粗糙度提 高，清洗質量降低，表面吸附的溶液難以清洗干凈，從而即會引起鍍液之間相互污染等一系 列問題，提高了生產成本。因此，結合本發明在保護層表面還形成有鈍化膜層和封閉膜層， 結合實際腐蝕速率與使用壽命、成本等方面考慮，將保護層厚度控制在本發明范圍內時效 果較佳。
[0013]本發明還在保護層上形成有鈍化膜層，不僅可以顯著提高鍍鋅層的防護性能，還 能提高外觀裝飾性。由于保護層為鋅層，鋅是一種兩性金屬，一般環境中腐蝕速度約為 0. 3 y m/年，但是受潮濕等使用環境的影響，其腐蝕速度可達5. 3 y m/年，極大縮短了使用 壽命。而在鋅層上形成組織致密、抗腐蝕性強的鈍化膜層后，鈍化膜層牢固地粘附在鋅層表 面，使鋅層與使用環境隔絕，減緩了使用環境對鋅層的腐蝕。未經鈍化處理的冷卻水管接頭 總成2-3月便會有灰白點（腐蝕產物）產生，而且鍍層變黑。而質量相似、厚度相同的經鈍 化處理后的冷卻水管接頭總成2年左右才會有灰白點產生，因此，經鈍化處理后抗腐蝕能 力可提高10倍左右。
[0014]此外，本發明還在鈍化膜層上形成有均勻、有組織的封閉膜層。封閉膜層具有優異 的光亮性、平整性、防變色性、抗腐蝕性等特點，使本發明冷卻水管接頭總成的最終抗腐蝕 性提高2倍以上，防變色能力提高近20倍以上。
[0015] 在上述的一種冷卻水管接頭總成的表面處理工藝中，鈍化膜層包括第一鈍化膜層 和第二鈍化膜層，第二鈍化膜層形成于第一鈍化膜層上。
[0016] 在上述的一種冷卻水管接頭總成的表面處理工藝中，第一鈍化膜層和第二鈍化膜 層的厚度均為〇. 1-0. 5 ym，鈍化膜層的總厚度< 0. 6 ym。
[0017] 作為優選，第一鈍化膜層在第一鈍化液中形成，第一鈍化液的成分和濃度為： LANTHANE 315(科文特亞表面處理技術有限公司，以下簡稱科文特亞）：80-100ml/L;鈍化 溫度為 35-45°C，pH :2. 0-2. 5,時間為 40-60s。
[0018] 作為優選，第二鈍化膜層在第二鈍化液中形成，第二鈍化液的成分和濃度為： FINIDIP 145 (科文特亞）：80-100ml/L ;鈍化溫度為：20-30 °C，pH :2. 2-2. 8,時間為 25_30s 〇
[0019]由于本發明鈍化膜層對冷卻水管接頭總成最終的耐腐蝕性能影響重大，因此，本 發明并沒有采用單一的鈍化膜層的形式，而是將鈍化膜層分為第一鈍化膜層和第二鈍化膜 層，且第一鈍化膜層和第二鈍化膜層的成分不同。當形成于第一鈍化膜層表面上的第二鈍 化膜層受破壞后，鋅層還有第一鈍化膜層保護，而不會直接腐蝕鋅層，避免了現有技術中單 一鈍化膜層受破壞后鋅層面臨腐蝕的危險，直接提高了使用壽命。但是，并不能一味增加鈍 化膜層的數量，因為，鈍化膜層數量增加，鈍化膜層的厚度也會隨之增加，雖然現有技術中 并沒有標準的鈍化膜厚度以及推薦使用的鈍化膜厚度，但是，鈍化膜層過厚，結合力就會降 低，鈍化膜層容易脫落，因此，本發明不僅要控制單層鈍化膜層的厚度，還要控制鈍化膜層 的總厚度，以保證鈍化膜層的附著力和實用性。
[0020] 在上述的一種冷卻水管接頭總成的表面處理工藝中，封閉膜層包括第一封閉膜層 和第二封閉膜層，第一封閉膜層形成于第二鈍化膜上，第二封閉膜層形成于第一封閉膜層 上。
[0021] 在上述的一種冷卻水管接頭總成的表面處理工藝中，第一封閉膜層和第二封閉膜 層的厚度均為〇.卜〇. 3 y m，封閉膜層的總厚度彡0. 5 y m。
[0022] 作為優選，第一封閉膜層在第一封閉劑中形成，第一封閉劑的成分及濃度為： FINIGARD 460(科文特亞）：10-15%，溫度為 40-50°C，pH 為 8. 8-10,時間為 25-35s。
[0023] 作為優選，第二封閉膜層在第二封閉劑中形成，第二封閉劑的成分及濃度為： FINIGARD 460(科文特亞）：8-12%，溫度為 40-50°C，pH 為 8.8-10，時間為 25-358。
[0024] 同理，本發明也沒有采用單一的封閉膜層的形式，同樣將封閉膜層分為第一封閉 膜層和第二封閉膜層。當形成于第一封閉膜層表面上的第二封閉膜層受破壞后，還有第一 封閉膜層保護，提高了使用壽命。同理，封閉膜層過厚，結合力也會降低，封閉膜層容易脫 落，因此，本發明不僅要控制單層封閉膜層的厚度，還要控制封閉膜層的總厚度，以保證封 閉膜層在使用過程中不會輕易脫落而影響使用效果。
[0025] 在上述的一種冷卻水管接頭總成的表面處理工藝中，鋅層采用鍍鋅液熱鍍而成， 鍍鋅液主要由以下成分（單位體積鍍液中添加量）配制而成：Zn :5-9g/L，Na0H :100-150g/ L，走位劑：6-10ml/L，光亮劑：0. 5-2ml/L，凈化劑：8-15ml/L，配位劑：5-15g/L。
[0026] 本發明鋅層采用鍍鋅液熱鍍而成，且本發明鍍鋅液經過合理配伍而成，具有優秀 的深鍍能力和高沉積率，獲得的鍍鋅層具有很好的延展性、附著力和光亮度，提高制品的美 觀和耐腐蝕能力。而且，與現有技術中的堿性鍍鋅相比，本發明鍍鋅液在熱鍍時不會產生刺 鼻的味道，生產環境得到極大的改善。
[0027] 本發明鍍鋅液性能較好，對雜質敏感性較強。如果鍍鋅液中含重金屬雜質過多，產 生腐蝕原電池的機會越多，鍍層耐腐蝕性越差。因此，本發明在配液時直接由金屬Zn來提 供鋅離子，而不采用現有技術中的由ZnO來提供鋅離子的技術方案。不僅可以減少重金屬 雜質的產生，還避免了在新配液中獲得的鍍層呈暗黑色的現象，提高了鋅層的質量和耐腐 蝕性。此外，由于鋅離子是鍍液中的主要成分，其含量較高時，允許使用的電流密度可提高， 沉積速度加快，但是高電流密度區域容易發生鍍層燒焦現象，鍍層較為粗糙，分散能力和覆 蓋能力較差；含量較低時，允許使用的電流密度較低，沉積速度較慢，難以獲得需要的鍍鋅 層厚度，但分散能力和覆蓋能力較好，所以需要合理控制鋅的含量。
[0028] 鍍鋅液中雜質過多、鍍鋅液不潔凈都會降低鍍鋅層的質量。本發明為了解決這一 缺陷，在提高凈化劑的添加量的同時還添加了配位劑。凈化劑可以去除鍍液中的雜質，消除 鍍層發霧，同時也擴大了低電壓的光亮度，并且避免高電壓燒焦，防止在高電流作業條件下 鍍層脆性和脫落。而配位劑可以與金屬離子形成配離子而穩定存在，避免金屬離子與NaOH 形成氫氧化物沉淀，對鍍液和鍍層產生不良影響。
[0029] 本發明鍍鋅液中NaOH是鋅離子的絡合劑，還可以促進陽極溶解和提高鍍液的導 電能力，因此，NaOH的含量對鍍液和鍍層的影響非常大。NaOH含量過高，雖然鍍液穩定，分 散能力和深鍍能力較好，但鍍液的陰極電流效率較低，而含量過低，鍍液分散能力和深鍍能 力雖然較差，但鍍液的陰極電流效率較高，所以，NaOH的含量同樣需要嚴格控制。
[0030] 本發明在鍍鋅液中還添加有走位劑和光亮劑。光亮劑可以顯著提高鍍鋅層光亮度 和低位電壓沉積速度，可以降低高電壓沉積速度，從而提高鍍液的分散能力和深鍍能力。但 是，光亮劑的含量如果過多，會造成鍍鋅層中夾雜光亮劑過多而導致耐蝕