低温加热前处理工艺在工业上应用较普遍，但实际不具备加温条件的厂家也不少（中小型厂家居多），因此研究常温前处理工艺依然必要。本文介绍的CZ99－03（7）常温锌系磷化剂在货架上的应用，满足了某货架厂的生产条件，并取得了良好的效果。
一、应用效果
A、工艺操作（1）严格操作：根据不同材质的表面状况，采用不同工序。热轧板材除油除锈；冷轧板材可省去除锈工序。（2）把握条件：热轧板材除油时间适当缩短(15min左右),除锈时间需在30min左右。冷轧板材除油要彻底（30min左右）。
B.注重槽液维护（1）槽液调整：计算基数为：槽液量6.2t，每日处理面积750m2（2班制）。考因素是槽液处理量较大和串槽现象较严重。①脱脂槽液：经常补充有效成分的消耗，半个月补加脱脂剂50kg，当槽液老化，及时换槽；②二合一槽液：根据反应速率的变化来调整除锈剂和添加剂浓度(以补加HCl为主)；③磷化槽液：每日补充磷化剂50～60kg(处理量15～20m2/kg)；促进剂15kg（处理量50m2/kg）。（2）槽液除渣与更新：①经常打捞脱脂液面和除锈液面的油污或悬浮物，以防止工件出槽时二次沾上油污。当槽液中油污或污物锈渣较多时，应翻槽，并要定期更换老化槽。②表调槽和封闭槽每周更换1次。表调剂用量2～3g/L，投料搅拌均匀，控制pH为8～10。③每周清除磷化渣1次。简易清渣法为泵吸和铲除。前者系用0.66kW耐酸磁力泵，从槽底吸渣，槽液浪费较多；后者用铁铲铲渣，较麻烦。为减少沉渣，一是控制酸度（TA不宜过高，FA不宜过低）；二是严格促进剂用量（用量大，沉渣多，槽液变浑黑色，有刺激味），以少加勤加为原则。（3）配合技术服务：由于厂家管理槽液跟不上（无专人化验和调槽，忽视管理），配合技术服务显得十分重要。经常协助厂家化验调槽，让操作人员掌握管理方法，及时处理现场故障。
C.改善生产用水条件某货架厂生产用水不足，导致水洗质量差，换槽难以按期进行。如每周换表调槽和封闭槽需12t水，若靠现场灌满水需停产24h以上。为此，购水换槽，时间短（4h），做到工艺与生产两不误。
D.提高经济效益某货架厂在优化工艺前，曾因前处理质量不合格造成部分出厂产品退货（涂层过早脱落和基体局部锈蚀），信誉和经济倍受损失。自优化工艺后，前处理质量明显好转，产品质量得以保证（合格率由85%上升至98%），创造出良好的经济效益（产量超历年最好水平）。
二、货架构件的特点及前处理工艺存在的问题
1.构件的特点货架是由层板、斜撑、横梁、角码等构件组装成不同类型（轻、中、重型），供仓库、超市、货场等存放货物。特点：①材质表面状态各异：撑、梁之类系热轧板材制件，层板、角码系冷轧板材制件，前者氧化皮厚，油污少，后者油污重无锈；②腔体构件焊缝多：重型腔体横梁属此类制件，该梁先对焊成长形腔体，两端封口（焊通孔挡板），再焊座爪。焊接点焊，焊缝多。
2.前处理工艺存在的问题（1）除锈工件易泛黄：由于构件长（撑、梁长度4m以上），装挂多（吊篮〕，操作不便，进出槽速率慢，又缺少中和工序，工件水洗后，空运中易泛黄，磷化前无法除尽锈迹，必然影响磷化质量。（2）清洗困难：工件装挂多，漂洗性差（工件堆压重叠）；腔体内和焊缝处清洗不彻底，有残液；清洗槽短缺（除油和除锈共用一个水槽），且水量严重不足（自来水流量小，井水补充量有限）；再者水槽溢流效果差（溢流口小）。最终导致工件清洗质量不良和串槽现象严重。
三、前处理工艺的选择
1.前处理工艺应具备的条件（1）常温化：某货架厂前处理线不具备加温设施，只允许常温处理。（2）适应性强：要求除油液和除锈液能兼顾处理2种材质；磷化液应有常温性能好、反应速率快、工艺范围宽、稳定性高、膜厚均匀细致等优点。（3）简单易行：必须满足现有的工艺布局，实现简易工艺流程。其工艺流程如下：脱脂→水洗酸洗→表调→磷化→水洗
2.优化前处理工艺途径（1）改善磷化前处理质量：常温对前处理的影响较大，特别是重油污在常温下脱脂效果不佳，成为影响前处理质量的关键环节。为此，改用常温脱脂与二合一脱脂除锈配套工艺，以弥补常温脱脂的不足。常温脱脂剂用量为40g/L，TAL（总碱度）为40～50点，FAL（游离碱度）为25～30点，常温，15～30min（除尽油污为止）。试验表明，本剂除油率约为97%（称重法）。二合一脱脂除锈液是由12％H2SO4、50％HCl、5g/L添加剂组成的，处理工艺为常温，30min。其特点：①处理速率快且质量好。润湿剂和脱脂剂具有较好润湿、渗透和分散等作用，有利于除锈剂与钢铁表面的接触，使除锈剂很快到达基体与氧化皮的界面，从而加快了脱脂和除锈速率。同时络合剂可防止工件表面产生黑膜而光洁。②使用寿命长。络合剂可减缓溶液中铁离子增长速率，延长使用寿命。③操作条件好。表面活性剂有抑酸雾作用。2种除锈剂浓度合适，既保证了除锈速率，又减少了酸雾逸出。（2）筛选性能良好的磷化剂：某货架厂曾试用几种市售磷化剂，均因质量不稳定而放弃，而选用CZ99-03（7）常温锌系磷化剂，对提高货架前处理质量较明显，并能稳定生产，颇受厂家欢迎。CZ99-03（7）磷化剂分A剂、促进剂、中和剂等。A剂（1：20）：d＝1.56～1.57（28℃），TA＝820～830，FA＝110～120；配槽用量：A剂为50ml/L，中和剂为6.0～6.5ml/L，促进剂为2.5ml/L；工艺参数：TA＝30～40，FA=2.5～4.0，促进剂l～2气点，20～30℃，15～30min。本剂具有槽液稳定，工艺范围宽，可调性好等优点。（3）完善工艺流程：腔体横梁磷化缺陷使焊缝处易泛黄及腔体内流黄水，这是工艺流程不完善所致。解决方法是因地制宜地增加酸洗后中和工序（以脱脂液代替中和液）和磷化后封闭处理（以磷化后水洗槽改用封闭槽，磷化后直接超低铬钝化30s），这对提高磷化膜耐蚀性有好处。
四、影响磷化质量的工艺因素
1.除油除锈速率实践表明，常温脱脂剂碱含量14％时，除油速率慢（30min内难以除尽油污），增至28％时，除油效果明显好转。此外，二合一除锈剂以H2SO4为主和HCl为辅时，常温下除氧化皮速率慢(30min内除不尽氧化皮），以HCl为主和H2SO4为辅时，除氧化皮速率明显加快。
2.磷化工艺参数（1）酸度的影响：TA过高（大于50点），成膜速率慢，膜层结晶粗，沉渣增多。FA过高（大于4点），金属与磷化膜界面处的PH升高慢，磷酸盐水解困难，反应速率降低，结晶疏松，耐蚀性差；FA过低（小于2点），沉渣增多，易形成彩色膜。所以TA、FA以中限值为宜。（2）温度的影响：温度对反应速率影响大，随温度升高，反应速率加快，膜增厚。检测表明（条件：TA=31.l，FA=2.02，20min)，温度21℃测得膜质量为0.11g/m2；温度30℃的膜质量为0.74g/m2，即温度升高9℃，膜质量增加约6.7倍。温度过低，膜易泛黄。（3）时间的影响：时间对膜质量的增量也较明显。延长时间（规范内），膜质量增加，膜层均匀细致，耐蚀性好。检测表明（条件：FA、TA同上，温度20℃），磷化15min，膜质量为0.86g/m2，延长至30min，膜质量为1.19g/m2，膜质量增加约0.4倍。
五、工艺改进尽管优化前处理工艺初见成效，毕竟前处理线存在工艺布局不合理的缺陷。为此，厂家决定新建前处理线。笔者建议优化工艺设计，拟定工艺流程为：脱脂→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→表调→磷化→水洗→热水封闭（添加适量钝化剂）。同时提出采用低温工艺为优（脱脂和磷化）。本建议得到厂家认可，也符合国内前处理工艺发展趋势。
