一种化学浸蚀剂及不锈钢波纹管涂装前处理方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于金属表面防腐技术领域，具体涉及一种化学浸蚀剂，同时还涉及一种使用该化学浸蚀剂的不锈钢波纹管涂装前处理方法。
【背景技术】
[0002]不锈钢波纹管作为一种柔性耐压管件，用以补偿管道或机器、设备的相互位移，吸收振动能量，能够起到减振、消音等作用，具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等诸多优点。
[0003]电力开关行业中应用较多不锈钢材质的波纹管，在一般大气环境下，不锈钢的耐腐蚀能力能够满足产品使用要求。但是在恶劣环境中，如沿海地区、海上运输途中，氯离子等对不锈钢的腐蚀非常严重，必须提前对不锈钢波纹管进行涂装防护。目前，对不锈钢类零件的防腐方法建立在普通碳钢件防腐工艺基础上，针对性不强。
[0004]对于不锈钢应用较多的涂装前处理工艺主要有以下两种，一种是机械喷砂处理，喷砂能有效去除不锈钢表面污物与钝化膜层，并在其表面形成凸凹不平，增强涂层结合力。现有技术中，专利CN100560798C公开了一种不锈钢酸洗钝化工艺，包括碱脱脂，第一次水洗，喷砂，第二次水洗，钝化，第三次水洗和干燥;其中碱脱脂所用的碱性脱脂溶液含有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠的碱性脱脂溶液，总浓度是3wt % -5wt % ;钝化是将工件在常温硝酸+重铬酸钠溶液中浸泡30-60min;喷砂是在工件表面均匀喷涂白刚玉或玻璃珠。再如李永红等在《不锈钢件涂装前处理工艺的选择》(现代涂装，2013年)一文中为了找出合适的涂装前处理工艺，按照ISO 4624的要求制作工艺试板，材质为SUS 304，分别选取了酸洗钝化、脱脂、手工打磨、喷石英砂、喷玻璃珠5种涂装前处理工艺进行工艺试验;试验结果结合现有产品的结构特点、外形尺寸及现有的设备能力等方面的因素综合分析，采取喷砂处理方式较为适合现有的不锈钢制件。但是，上述方法中的机械喷砂处理对于薄壁类零件不适用;不锈钢波纹管管壁非常薄，机械喷砂容易变形。不锈钢工件涂装前处理工艺常用的第二种是化学转化膜处理，通常包括脱脂、化学转化膜处理两步，此种方法适用范围较广，但是对于结构复杂零件，存在处理不彻底的情况，造成涂装后漆膜脱落。
[0005]电力行业开关设备中使用的不锈钢波纹管具有管壁薄、表面钝化膜致密、结构复杂的特点，其波纹部分厚度仅为3mm，存在波纹缝隙、凹孔等复杂结构，采用机械喷砂处理存在波纹变形的问题。由于不锈钢波纹管结构的特殊性，在其表面涂装难度较大，同时不锈钢波纹管表面钝化膜致密且结构较复杂，存在大量缝隙、孔等难处理部位;单纯采用化学转化膜处理，存在钝化膜去除不彻底、转化膜生成不连续等缺陷，经常出现附着力不合格导致漆膜脱落的情况，使得波纹管涂装质量差，返修率高。为了有效保证不锈钢波纹管涂装质量，如何在化学转化膜处理之前，去除不锈钢波纹管表面的钝化膜，提高表面粗糙度，使化学转化膜处理生成连续的膜层，是目前急需解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种化学浸蚀剂，可有效去除不锈钢波纹管表面的钝化膜，提高表面粗糙度。
[0007]本发明的第二个目的是提供一种不锈钢波纹管涂装前处理方法。
[0008]为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是:
[0009]一种化学浸蚀剂，含有以下重量百分比的组分:磷酸I %?10 %、硝酸I %?5%、氢氟酸0.2%?I %、柠檬酸I %?5%、有机胺类缓蚀剂0.5%?I %、氯酸钾0.5%?I %。
[0010]所述磷酸的质量浓度为85%;所述硝酸的质量浓度为65%?68%;所述氢氟酸的质量浓度为40 %。
[0011]所述化学浸蚀剂中，余量为水。所述化学浸蚀剂的pH为2.5?3.5。
[0012]所述有机胺类缓蚀剂为硫脲与平平加的混合物。其中，硫脲与平平加的质量比为0.2?0.6:0.1?0.5o
[0013]本发明的化学浸蚀剂，主要由磷酸、硝酸、氢氟酸、柠檬酸、有机胺类缓蚀剂和氯酸钾复配而成，腐蚀作用适中；采用该化学浸蚀剂对不锈钢工件尤其是不锈钢波纹管进行化学浸蚀处理，通过浸蚀液的腐蚀作用可去除不锈钢波纹管表面的钝化膜，同时在不锈钢波纹管表面造成微观腐蚀，提高不锈钢底材的粗糙度，为后续的化学转化膜与有机涂料提供附着点；同时，又不会对不锈钢波纹管造成过腐蚀，解决了现有技术采用机械喷砂去除表面钝化膜时造成的不锈钢波纹管变形问题，适合于薄壁或结构复杂的不锈钢工件涂装前处理，适合推广使用。
[0014]该化学浸蚀剂在常温下使用；使用时，将待处理的不锈钢工件浸泡在所述化学浸蚀剂中，常温下浸泡时间不超过20min。
[0015]一种上述的化学浸蚀剂的不锈钢波纹管涂装前处理方法，包括下列步骤:
[0016]I)采用脱脂剂对不锈钢波纹管进行脱脂处理，后水洗；
[0017]2)采用所述的化学浸蚀剂对不锈钢波纹管进行化学浸蚀处理，后水洗；
[0018]3)对不锈钢波纹管进行化学转化膜处理，后水洗、干燥，在不锈钢波纹管表面形成连续膜层。
[0019]脱脂处理之前，对不锈钢波纹管的内腔及非涂装面进行遮蔽处理。不锈钢波纹管的非涂装面一般指高精度表面或其他不需要涂装的表面。遮蔽处理可采用电工胶带进行遮蔽;遮蔽处理的作用是避免后续工序所用处理液对不锈钢波纹管的内腔及非涂装面造成腐蚀。
[0020]步骤I)中，所述脱脂剂含有以下浓度的组分:Na2C0310?20g/L、Na3P04.12H20 10?20g/L、Na2Si0310?20g/L、乳化剂I?3g/L。所述脱脂剂中，余量为水。
[0021 ]所述脱脂剂的pH为9?10。所述乳化剂为0P-10乳化剂。
[0022]所述脱脂处理的温度为20?60°C，时间为5?lOmin。脱脂处理是将不锈钢波纹管表面油污杂质去除干净，保证表面无水珠、无变色、无污点等。
[0023]步骤I)中所述水洗包括热水洗和冷水洗两步。水洗将零件表面残余脱脂剂清洗干净，保证零件表面无脱脂剂残留。
[0024]热水洗的温度为80?85°C，时间为20s?60s。冷水洗处理的温度为室温，时间20s?60so
[0025]步骤2)中，所述化学浸蚀处理的时间为5?20min。化学浸蚀处理在常温下进行;将不锈钢波纹管浸泡在所述化学浸蚀剂中，常温下浸泡时间不超过20min。通过化学浸蚀剂的腐蚀作用去除不锈钢波纹管表面的钝化膜，同时在波纹管表面造成微观腐蚀，提高基材的粗糙度，为后续的化学转化膜与有机涂料提供附着点。
[0026]步骤3)中，所述化学转化膜处理是将不锈钢波纹管在转化膜处理液中浸泡10?25min。化学转化膜处理在室温下进行。通过化学转化膜处理在不锈钢波纹管表面形成连续膜层，作为有机涂料的附着底层，保证涂装后不锈钢底材与涂料间附着力良好。所用的转化膜处理液为锆系稀土硅烷皮膜液。优选的，所述转化膜处理液为祥和牌XH-69型锆系稀土硅烷皮膜液(成都祥和新代涂料集团)。
[0027]本发明的不锈钢波纹管涂装前处理方法，是综合考虑不锈钢材质的特殊性以及波纹管结构的复杂性，将化学浸蚀与化学转化膜处理工艺配套使用，提出的更具有针对性的涂装前处理方法，包括脱脂、化学浸蚀、化学转化膜处理;该方法经化学浸蚀与化学转化膜处理合理搭配，一方面避免了不锈钢薄壁波纹管因机械喷砂产生的变形，另一方面避免了单一化学转化膜处理存在的处理不彻底的情况;两种工序相互配合，协调作用，相互弥补，有效增强了有机涂料与不锈钢底材间的附着力，提高不锈钢波纹管涂装质量和涂装作业的合格率。
[0028]采用本发明的不锈钢波纹管涂装前处理方法，可以有效控制不锈钢波纹管涂装后涂膜在不锈钢底材上的附着力，保证涂装作业质量，能够将不锈钢波纹管涂装合格率提升至98%以上，避免了不合格品的返修处理，极大的降低了因涂膜附着力不合格造成的返修浪费。
【具体实施方式】
[0029]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0030]实施例1
[0031]本实施例的化学浸蚀剂，由以下重量百分比的组分组成:质量浓度85%的磷酸I %、质量浓度65 %的硝酸5 %、质量浓度40 %的氢氟酸I %、柠檬酸5 %、有机胺类缓蚀剂
0.8%、氯酸钾0.5%,余量为水。所述化学浸蚀剂的pH为2.5?3.5。其中，所述有机胺类缓蚀剂为硫脲与平平加的混合物;硫