精密钢管钝化防腐工艺的制作方法

本发明属于精密钢管表面处理技术领域，特别是指精密钢管钝化防腐工艺。

背景技术：

钝化液能使金属表面呈钝态的溶液，一般用于镀锌、镀镉和其他镀层的镀后处理，目的是在镀层表面形成能阻止金属正常反应的表面状态，提高其抗蚀性，并增加产品美观，常用的钝化液主要成分是铬酸、硝酸、硫酸。

精密钢管是一种通过冷拔或热轧处理后的一种高精密的钢管材料，由于精密钢管内外壁无氧化层、承受高压无泄漏、高精度、高光洁度、冷弯不变形、扩口、压扁无裂缝等优点，所以主要用来生产气动或液压元件的产品，如气缸或油缸，可以是无缝管，也有焊接管，精密钢管在潮湿、含工业气体、燃料气体、盐分和尘埃大气等环境中使用时极易发生点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等形式的破坏，影响其继续使用，而且精密钢管在经过机械加工、焊接等工序后，表面会产生大量划痕、抛光痕，因此，精密钢管表面处理是扩大其应用范围和延长其使用寿命的有效途径之一，传统的酸洗钝化方法为铬酸盐钝化处理，然而铬酸盐极毒，对环境和人们的身体健康造成严重伤害，因此铬酸的使用受到严格限制，研究和开发无毒或者低毒的钝化液以替代络酸盐钝化工艺是钝化液领域的发展趋势。

技术实现要素：

为解决上述现有难题，本发明通过采用一种无铬的钝化液对机加工后的精密钢管进行酸洗钝化，在精密无缝钢管的表面增加一层钝化保护膜，提高其抗蚀性，并增加产品美观，解决了传统酸洗钝化方式通过采用铬酸盐钝化处理的方式解决了传统酸洗钝化采用铬酸盐而对人体或者环境造成伤害的问题，同时实现了生成的钝化膜对涂层具有良好的附着力且成本低廉的技术效果。

本发明的目的是提供精密钢管钝化防腐工艺，包括以下步骤：

制备钝化液→脱脂→清洗→酸洗→清洗→钝化→清洗→干燥；

本发明的精密钢管钝化防腐工艺包括以下内容：

步骤一：制备钝化液：将钒酸盐、氟锆酸盐、硫酸铝和草酸钠加入到去离子水中，水浴加热，温度55-90℃，不断搅拌，混合均匀后得到混合溶液，在混合溶液中加入植酸和三氯化镧，边加边搅拌，将得到的混合溶液置于室温下，加入水性高分子乳液和交联剂，混合均匀，即制备得到无铬钝化液；

步骤二：脱脂，在精密钢管在常温的条件下，在碱性脱脂溶液中浸渍10-30秒；

步骤三：清洗，在常温下用水清洗工件；

步骤四：酸洗，在常温下用硝酸溶液对工件酸洗50-60秒；

步骤五：清洗，在常温下用水清洗工件；

步骤六：钝化，在常温下，浸泡工件置于钝化液中，浸泡时间为40-50秒；

步骤七：清洗，在常温下用水清洗工件；

步骤八：干燥，将纯净水加热到75℃以上，把钝化且洗净的工件放入，浸泡4-5秒钟后取出，晾干即可。

进一步地，所述钝化液由以下质量份数的各个组分制备而成：钒酸盐13-16份、氟锆酸盐7-11份、植酸5-7份、三氯化镧2-4份、硫酸铝2-5份、草酸钠3-4份、水性高分子乳液6-8份、交联剂0.2-0.4份和去离子水16-22份，作为优选地，选取钒酸盐15份、氟锆酸盐10份、植酸6份、三氯化镧3份、硫酸铝3份、草酸钠4份、水性高分子乳液7份、交联剂0.3份和去离子水19份按照步骤一的方法制成钝化液。

进一步地，步骤四中所述硝酸溶液浓度为9％-13％，其余为水。

进一步地，所述步骤五中在浸泡过程中，加入浓度为58％-68％的硝酸溶液，调节溶液的ph值至3-4。

本发明的有益效果为：

1)与传统的物理封闭法相比钝化处理后具有绝对不增加工件厚度和改变颜色的特点、提高了产品的精密度和附加值，使操作更方便；

2)由于钝化的过程属于无反应状态进行，钝化剂可反复添加使用，因此寿命更长、成本更经济；

3)钝化促使金属表面形成的氧分子结构钝化膜、膜层致密、性能稳定，并且在空气中同时具有自行修复作用，因此与传统的涂防锈油的方法相比，钝化形成的钝化膜更稳定、更具耐蚀性。

附图说明

图1为本发明精密钢管钝化防腐工艺的生产流程图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

本发明的目的是提供精密钢管钝化防腐工艺，包括以下步骤：

制备钝化液→脱脂→清洗→酸洗→钝化→清洗→干燥；

本发明的精密钢管钝化防腐工艺包括以下内容：

步骤一：制备钝化液：将钒酸盐、氟锆酸盐、硫酸铝和草酸钠加入到去离子水中，水浴加热，温度55-90℃，不断搅拌，混合均匀后得到混合溶液，在混合溶液中加入植酸和三氯化镧，边加边搅拌；将得到的混合溶液置于室温下，加入水性高分子乳液和交联剂，混合均匀，即制备得到无铬钝化液；

步骤二：脱脂，在精密钢管在常温的条件下，在碱性脱脂溶液中浸渍10-30秒；

步骤三：清洗，在常温下用水清洗工件；

步骤四：酸洗，在常温下用硝酸溶液对工件酸洗50-60秒；

步骤五：清洗，在常温下用水清洗工件；

步骤六：钝化，在常温下，浸泡工件置于钝化液中，浸泡时间为40-50秒；

步骤七：清洗，在常温下用水清洗工件；

步骤八：干燥，将纯净水加热到75℃以上，把钝化且洗净的工件放入，浸泡4-5秒钟后取出，晾干即可。

进一步地，所述钝化液由以下质量份数的各个组分制备而成：钒酸盐13-16份、氟锆酸盐7-11份、植酸5-7份、三氯化镧2-4份、硫酸铝2-5份、草酸钠3-4份、水性高分子乳液6-8份、交联剂0.2-0.4份和去离子水16-22份，作为优选地，选取钒酸盐15份、氟锆酸盐10份、植酸6份、三氯化镧3份、硫酸铝3份、草酸钠4份、水性高分子乳液7份、交联剂0.3份和去离子水19份按照步骤一的方法制成钝化液。

进一步地，步骤四中所述硝酸溶液浓度为9％-13％，其余为水。

进一步地，所述步骤五中在浸泡过程中，加入浓度为58％-68％的硝酸溶液，调节溶液的ph值至3-4。

实施例1

精密钢管钝化防腐工艺，包括以下步骤：

制备钝化液→脱脂→清洗→酸洗→钝化→清洗→干燥；

其中钝化液成分含量为：钒酸锂12份，氟锆酸铵7份、植酸5份、三氯化镧2份、硫酸铝2份、草酸钠3份、聚氨酯弹性树脂6份、二乙烯苯0.2份和去离子水16份。

根据本发明提供的制备方法对精密钢管进行钝化防腐：

1)将上述含量的正钒酸钠、氟锆酸铵、硫酸铝和草酸钠加入到去离子水中，水浴加热，温度55℃，不断搅拌，混合均匀后得到混合溶液，在混合溶液中加入植酸和三氯化镧，边加边搅拌，而后置于室温下加入丙烯酸树脂和顺丁烯二酸酐，混合均匀，即制备得到无铬钝化液；

2)脱脂，在精密钢管在常温的条件下，在碱性脱脂溶液中浸渍10秒；

3)清洗，在常温下用水清洗工件；

4)酸洗，在常温下用硝酸溶液对工件酸洗50秒；

5)清洗，在成问下用水清洗工件；

6)钝化，在常温下，浸泡工件置于钝化液中，浸泡时间为40秒；

7)清洗，在常温下用水清洗工件；

8)干燥，将纯净水加热到75℃以上，把钝化且洗净的工件放入，浸泡4秒钟后取出，晾干即可。

实施例2

精密钢管钝化防腐工艺，由包括以下步骤：

制备钝化液→脱脂→清洗→酸洗→钝化→清洗→干燥。

其中钝化液成分含量为：钒酸锂16份，氟锆酸铵11份、植酸7份、三氯化镧4份、硫酸铝5份、草酸钠4份、丙烯酸树脂8份、顺丁烯二酸酐0.4份和去离子水22份。

根据本发明提供的制备方法对精密钢管进行钝化防腐：

1)将上述含量的正钒酸钠、氟锆酸铵、硫酸铝和草酸钠加入到去离子水中，水浴加热，温度90℃，不断搅拌，混合均匀后得到混合溶液，在混合溶液中加入植酸和三氯化镧，边加边搅拌，而后置于室温下加入丙烯酸树脂和顺丁烯二酸酐，混合均匀，即制备得到无铬钝化液；

2)脱脂，在精密钢管在常温的条件下，在碱性脱脂溶液中浸渍20秒；

3)清洗，在常温下用水清洗工件；

4)酸洗，在常温下用硝酸溶液对工件酸洗55秒；

5)清洗，在成问下用水清洗工件；

6)钝化，在常温下，浸泡工件置于钝化液中，浸泡时间为50秒；

7)清洗，在常温下用水清洗工件；

8)干燥，将纯净水加热到75℃以上，把钝化且洗净的工件放入，浸泡5秒钟后取出，晾干即可。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。