[发明专利]一种清洁型对阳极板友好型电解磷化液及其磷化工艺

说明书

本发明涉及一种清洁型对阳极板友好型电解磷化液包含锌离子、磷酸根和硝酸根，含量如下所示：锌离子30～60g/L，磷酸根离子30～70g/L，硝酸根离子30～80g/L；磷酸根离子以P₂O₅计，电解时电极板使用镀贵金属钛板做阳极，钢丝做阴极，电流密度控制在5～20A/dm²，避免大电流降低阳极板的使用寿命；温度控制在40～60℃；磷化时间3～20s。本发明采用U型阳极，把点接触转变成面基础，大大提高了导电效率，确保了磷化表面质量的均匀性和稳定性。产品内不含有机酸，大大提高了阳极板的使用寿命；产品内不含重金属离子，对环境比较友好；磷化温度控制在40～60℃，磷化膜膜重稳定，磷化膜结合力好；磷化液添加剂少，操作简单，容易控制，参数较为稳定。

技术领域

本发明涉及钢丝拉拔领域，尤其涉及一种清洁型对阳极板友好型电解磷化液及其磷化工艺。

背景技术

目前钢丝电解磷化线上普遍使用的电极板为涂覆贵金属的钛板，这层贵金属在使用过程中很容易脱落。尤其当磷化液中含有有机酸时，阳极板使用寿命大大缩短，有的甚至使用不到一个月，使用成本大大提高。

目前市场上所用的电解磷化液大多都含有镍、铜等重金属元素，依据各地的污水排放标准，对镍等重金属的排放提出了明确的要求，江苏省的排放标准中镍的排放就不能超过1ppm，磷化液中含有镍等重金属，这无疑给后续的废水处理增加了困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不含有机酸、不含重金属的磷化液及其磷化工艺，解决现有的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的对阳极板友好型电解磷化液包含锌离子、磷酸根和硝酸根，含量如下所示：锌离子30～60g/L，磷酸根离子30～70g/L，硝酸根离子30～80g/L；磷酸根离子以P₂O₅计。

进一步的，锌离子来自于锌、氧化锌、硝酸锌、磷酸二氢锌中的一种或者多种。

进一步的，磷酸根离子来自于磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢锌、磷酸二氢钾中的一种或者多种。

进一步的，硝酸根离子来自于硝酸、硝酸钠、硝酸锌中的一种或者多种。

本发明还提供一种对阳极板友好型电解磷化工艺，使用前述的对阳极板友好型电解磷化液，电极板使用镀贵金属钛板做阳极，钢丝做阴极，电流密度控制在5～20A/dm²，避免大电流降低阳极板的使用寿命；温度控制在40～60℃；磷化时间3～20s。

进一步的，阴极辊采用U型不锈钢电极，保证钢丝与电极辊的紧密接触，避免因钢丝局部点接触引起打火花的现象。

进一步的，利用一个或多个电源和电极对处理的线材施加电流。

本发明的对阳极板友好型电解磷化液无需添加有机酸和溶解金属元素，有机酸和溶解金属元素的加入会给磷化后的水洗带来极大的困难，增加后续水处理的成本；无需加入石墨烯，石墨烯的加入会使磷化膜变得细腻，不利于润滑剂的载带，不利于拉拔。

本发明通过精确控制参数和使用工艺达到控制磷化膜质量的目的，控制难点在于钢丝与电极的接触是点接触还是面接触，点接触影响电极的导电效率，本发明采用U型阳极，把点接触转变成面基础，大大提高了导电效率，确保了磷化表面质量的均匀性和稳定性。本发明适用于冷成型加工中高碳钢丝的拉拔，在拉拔前需要进行除锈等表面处理。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1. 产品内不含有机酸，大大提高了阳极板的使用寿命；

2. 产品内不含重金属离子，对环境比较友好；

3. 磷化温度控制在40～60℃，磷化膜膜重稳定，磷化膜结合力好；

4. 磷化液添加剂少，操作简单，容易控制，参数较为稳定。

附图说明