一种低碳钢管预处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种钢管的预处理工艺，该工艺采用磷化工艺对钢管进行预处理，其过程为除油→水洗→酸洗→水洗→中和→表调→磷化→水洗→干燥。本发明运用磷化工艺对钢管进行预处理，不但有效解决了低碳钢在中间工序中的防锈防腐问题，而且还能提高产品表面的附着力，本发明采用浸泡的方式，操作简单方便，在磷化过程中跟踪监测以及维护，从而保证整个预处理在合适的条件内进行，保证预处理的质量。
【专利说明】一种低碳钢管预处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明型涉及钢管【技术领域】，涉及一种钢管的预处理工艺。
【背景技术】
[0002]现有技术中，钢管在预处理领域，国内的工艺大都采用对钢管先进行浸泡防锈油，然后在将涂料均匀地喷涂在钢管表面，在金属表面形成一层均匀】致密的涂层，然而这样的处理效果并不理想，主 要是喷涂过程中对钢管在各部分的喷涂效果不能保证，喷涂的均匀性不能很好的保证。
[0003]此外，由于一些液压用钢管一般都需通液体介质来进行工作，钢管内外防锈更是一种必需要保证的工艺，单纯的浸泡防锈油已经不能很好的保证对钢管内壁的防腐，特别是在钢管长度较长的情况下，很难能保证钢管内壁也能完全浸泡到防锈油，在针对大规模的钢管生产企业，解决成品内壁防锈的工艺，是企业工业化生产的基础。
[0004]高温锰系磷化是使用非常广泛的一种磷化工艺，特别是在工程机械，石油管道等领域都占有很大的比重。
[0005]目前尚未见有中温磷化工艺，尤其是中温锰系磷化工艺用于低碳钢管的预处理的相关报道。
[0006]本发明在当前较普遍的高温磷化工艺基础上，改进工艺，提供一种采用中温磷化技术对钢管预处理的工艺，不但可以起到防锈的作用，而且能够提高后期浸泡防锈油时钢管表面的附着力。
[0007]本发明是通过如下方案予以实现的:
[0008]一种钢管的预处理工艺，该文艺是采用磷化工艺对钢管进行预处理，其过程采用传统的工艺过程:“除油一水洗一除锈一水洗一中和一水洗一表调一磷化”。
[0009]上述预处理工艺中，磷化工艺选用中温锰系磷化对钢管进行预处理。
[0010]上述与处理中，发明人针对低碳钢管的特点，将传统的高温锰系磷化工艺中的一些参数进行改进，从而得到一套适用于低碳钢管预处理工艺，具体如下所示:
[0011]⑴除油除锈
[0012]除油采用高效脱脂粉，脱脂液浓度为8%~10% (体积百分比)，脱脂液温度为35~45°C，除锈采用盐酸处理，盐酸浓度为12%~15% (体积百分比)这两个步骤处理时间为5~15分钟，具体操作过程中，视工件的表面油污和生锈程度，最终将工件表面油、氧化皮处理干净即可。
[0013]⑵水洗
[0014]整个工艺流程中，需要三步水洗过程，PH为7~7.5的水进行水洗处理，处理时间为I~2分钟，水洗要求水质干净，保持溢流，2天换水一次。
[0015](3)中和
[0016]采用中和剂对经过除锈的工件进行中和处理；中和剂采用5%氢氧化钠溶液，中和处理时间为I~2分钟，PH值为10~12。[0017]⑶表调
[0018]表调可促使工件表面形成一层活性剂，提高磷化速度和磷化膜的密实性。采用表调剂进行表调处理，所述表调剂为质量百分比浓度为2~3%。的草酸溶液，表调处理时间为I~2分钟，PH值为4~5。[0019]⑷磷化
[0020]磷化采用磷酸盐作为锰系磷化剂，磷酸锰溶于水中配置成磷酸锰溶液对钢管进行磷化处理，磷化液浓度为5%~7% (体积百分比)磷化液中还含有
[0021]1_2%。的促进剂。
[0022]上述锰系磷化液，PH值为2~3，促进剂为硝酸盐、钥酸盐、铝酸盐的化合物。
[0023]磷化时控制参数为:磷化液的总酸度为20~45点，游离酸度为1.5~2.5点,促进剂的浓度为I~3点，处理温度为50~70摄氏度，处理时间为10~20分钟，酸比=总酸度/游离酸度=15~20点，所述磷化液为进行磷化处理时的工作液；
[0024]上述总酸度点数的测定方法为本领域技术人员的公知常识:取磷化液10毫升加入250毫升的锥形瓶中并加入50毫升蒸馏水，加入2-3滴酚酞指示剂，用0.1Mol/L的标准NaOH溶液滴定，直到溶液变为粉红色，此时所消耗的NaOH溶液的毫升数为磷化液总酸度。
[0025]上述游离酸度点数的测定方法为本领域技术人员的公知常识:取磷化液10毫升加入250毫升的锥形瓶中并加入50毫升蒸馏水，加入2-3滴溴酚蓝指示剂，用用0.1Mol/L的标准NaOH溶液滴定，直到溶液变成蓝色，此时所消耗的NaOH溶液的毫升数为磷化液游离酸度的点数。
[0026]上述促进剂点数的测定方法为本领域技术人员的公知常识:将磷化液装满发酵管，用牛角勺加入氨基磺酸2~3克，用手掌将口封严，松开手掌，放平一分钟，观察发酵管顶部气体占有高度的刻度读数，即为促进剂浓度的点数。
[0027]本发明的预处理工艺，在整个工艺中，对工作液的总酸度、游离酸度进行检测，同时根据检测结果，对其进行处理，保证磷化液的酸度保持在合适的范围内，处理操作如下:
[0028](I)当游离酸度FA < 1.5或者总酸TA小于20时，应补加浓缩液，补加量为工作也容积的0.3~0.8% ;
[0029](2)当TA > 45时补加水;当FA > 2.5时，补加碳酸钠，每升工作液加0.5克碳酸钠，FA降低一个点，新配的工作液，添加促进剂2~3ml/L。
[0030]本发明的预处理工艺采用浸泡的形式，槽中分别装着各种处理液，然后将待处理的钢管浸泡到槽内，待处理一段时间后取出放入下一个槽中，依次完成除油、除锈和磷化。
[0031]本发明与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0032]1.本发明奖磷化工艺应用于低碳钢管预处理领域，不但能够有效地解决钢管在中间工序中的防锈问题，而且磷化后所形成的磷化膜还能提高钢管表面的附着力，为后续喷涂处理打下基础。
[0033]2.本发明采用浸泡的方式对钢管进行预处理，操作简单方便，不论工件集合形状各异，都能实现处理，而且处理的均匀度比喷淋，喷涂都好。
[0034]3.本发明根据低碳钢的特点，对磷化工艺中的各种参数进行优化，同时还在过程中跟踪检测以及维护，从而保证整个处理过程在控制的范围内进行，保证了预处理的质量。【具体实施方式】
[0035]下面结合具体实例对本发明做进一步描述，单具体实例并不对本发明做任何限定。
[0036]本发明的低碳钢管预处理工艺，按照“除油一水洗一酸洗一水洗一中和一表调一磷化一水洗一干燥”的工艺过程，将钢管依次放入各种处理槽中，待处理一段时间后取出放入下一个处理槽中，从而依次完成除油、除锈和磷化的目的，槽体分布入图1所示。
[0037]如图1所示，除油槽、水洗槽、酸洗槽、水洗槽、中和槽、中和槽、表调槽、磷化槽、水洗槽依次排列。
[0038]上述除油槽中，除油采用高效脱脂粉，脱脂液浓度为8 %~10 % (体积百分比)，脱脂液温度为35~45°C。
[0039]上述水洗槽中，将PH 7~8的水灌入水槽中。
[0040]上述酸洗槽中，除锈采用盐酸处理，盐酸浓度为12%~15% (体积百分比)灌入槽中。
[0041]上述中和槽中，用水配置成浓度为5%氢氧化钠溶液，灌入槽中。
[0042]上述表调槽中，将表调剂配置成百分比浓度为2~3%。的草酸溶液，灌入槽中。
[0043]上述磷化槽中，将磷酸锰用水配置成浓度为5~7% (体积百分比)的磷化锰溶液，灌入槽中，同时向槽内加入I~2%。的促进剂(促进剂占磷化液总质量的千分比浓度)。
[0044]本发明的工艺操作过`程如下所示:
[0045](I)将待预处理的钢管先放入除油槽中，对钢管表面油污进行去除，一般为5~15分钟。
[0046](2)从除油槽取出的钢管在浸泡在水洗槽中，水洗时要求水质干净，保持溢水，下出水，上进水；水洗时间为I~2分钟；水槽水2天换一次。
[0047](3)将水洗处理后的钢管放入酸洗槽中，对钢管进行除锈、去氧化皮处理，时间为5~15分钟。
[0048](4)水洗操作同步骤⑵；
[0049](5)将钢管放入中和槽，在中和槽的处理时间为I~2分钟，监控中和槽的PH值，保持在10~12的范围，若PH值低于10~12，则加入适量添加中和剂，保持PH值，若槽中沉渣过多，发黑则需要更换中和槽内的液体。
[0050](6)水洗操作同步骤(2)
[0051](7)水洗后将钢管放入表跳槽中，表调处理时间为I~2分钟，表调槽中的PH控制在4~5，若表调值超标，可加入适当的NaOH溶液来调整；若表调剂发黄，则需更换。
[0052](8)将钢管浸泡入磷化槽中，磷化温度为50~70°C，处理时间为10~20分钟，系统监控磷化槽内的总酸度、游离酸度以及促进剂的浓度；监控的时候，先从磷化槽中取磷化液，检测其总酸度、游离酸度已经促进剂的浓度；要控制在总酸度为20~45点，游离酸度控制在1.5~2.5点，促进剂的浓度为I~3点，酸比为15~20。
[0053]每4小时测量一次总酸度、游离酸度、促进剂，根据浓度调整参数，适量添加，并做好相关参数与添加记录；
[0054]磷化液总酸度和游离酸度的调节用磷化剂，每补加工作液容积的0.3%，总酸度增加I个点，游离酸度增加0.2个点。[0055]若游离酸度升高；补加碳酸钠，每升工作也加0.5克碳酸钠，游离酸降低I个点。
[0056]钢管放入磷化槽后3分钟后要轻微搅拌，使磷化均匀。
[0057]每天定时清理沉渣，避免沉渣过多，影响磷化效果；
[0058](9)水洗操作同步骤(2)
[0059](10)经过上述各步骤处理`后的钢管取出，干燥后即可。
【权利要求】
1.一种低碳钢的预处理工艺，其特征在于该工艺是采用磷化工艺对管进行预处理，所述磷化工艺过程依次为除油一水洗一酸洗一水洗一中和一表调一磷化一水洗一干燥”;磷化过程中，磷化液的总酸度为20~45点，磷化液的游离酸度为1.5~2.5点，促进剂的浓度为I~3点，磷化处理温度为50~70°C，时间为10~20分钟。
2.根据权利要求1所述预处理工艺，其特征在于所述磷化工艺为中温锰系磷化工艺。
3.根据权利要求1所述预处理工艺，其特征在于所述磷化工艺的过程依次为除油、水洗、酸洗、水洗、中和、表 调、磷化、水洗和干燥。
【文档编号】C23C22/73GK103668151SQ201210382704
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月21日 优先权日:2012年9月21日
【发明者】何建忠 申请人:上海天阳钢管有限公司, 何建忠