氟化钠对镁合金表面磷化膜耐蚀性的影响

磷化液中添加氟化钠可改善磷化膜质量,目前对此研究还不系统。分别用添加氟化钠和未添加氟化钠的磷酸二氢铵-高锰酸钾磷化液在AM60镁合金表面制备磷化膜,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪和电化学测试对2种磷化膜的表面形貌、成分和耐蚀性进行评价。结果表明:磷化膜可以完整覆盖基体表面,有效地将镁合金与腐蚀介质隔离,提高了镁合金的耐蚀性;添加了氟化钠的磷化膜致密性更好,对镁合金耐蚀性的提高效果更为显著。     

一种常温磷化液的研制及应用

目前已有的常温磷化液配制复杂,磷化膜的耐蚀性较中高温体系的差,且功能单一,应用受到限制。研制了一种高耐蚀性常温锌系磷化液,考察了表面调整、磷化工艺参数、后处理等对Q235钢表面磷化膜性能的影响,并确定了最佳配方及工艺参数:50~60 g/L磷酸二氢锌,60~80 g/L硝酸锌,1~2 g/L氯酸钠,1~2 g/L酒石酸,1~2g/L辅助促进剂,OP-10适量;pH值2.5,温度20~40℃,时间5 min。结果表明:该磷化液具有配制简单、成本低廉、沉渣少、膜均匀致密、耐蚀性强等特点,并且磷化液成分及工艺参数可不做调整直接应用于Nd Fe B永磁材料的磷化处理。     

低温快速电化学辅助磷化膜的制备及其耐蚀性

目前国内外关于电化学辅助磷化的研究报道较少。采用硫酸铜点滴试验、塔菲尔极化曲线研究了电化学辅助制备磷化膜的耐蚀性,探究电化学辅助磷化的最佳配方及工艺条件。通过单因素试验优化磷化液组分,通过正交试验优化工艺条件。结果表明,电化学辅助可以显著降低磷化温度、缩短磷化时间、减少磷化渣,优选出的磷化液组成为:5.00 g/L ZnO,13.00 mL/L磷酸(85%),20.00 g/L Zn(NO_3)_2·6H_2O,1.00 g/L酒石酸钾钠,1.00 g/L NH_4HF_2,1.20 g/L NaClO_3,5.00 g/L磷酸二氢锌,0.08 g/L CuSO_4;最优工艺参数为电流密度1.2 A/dm~2,温度35℃,通电时间7 min。最优工艺下所得磷化膜耐硫酸铜点滴试验时间达860 s;磷化时间1 min时,所得磷化膜硫酸铜点滴试验耐蚀性为61 s(远优于化学磷化的19 s),磷化膜外观均匀、致密。     

一种无镍磷化剂的研制

镍离子对人体和环保都不利,迫切需要研制一种无镍磷化工艺.将硝酸镁、硝酸钴和钨酸钠复配替代原磷化液中的硝酸镍,并加入钨酸钠,以提高磷化膜的耐蚀性.通过正交试验确定最优磷化液配方.结果表明:磷化膜外观均匀、致密,磷化膜结晶状态为针状,结晶颗粒尺寸在2～4μm之间,P比和面比均达到标准要求;磷化膜耐碱性试验失重比在标准范围内;漆膜附着力试验(冲击、杯突、弯曲、方格、铅笔硬度等试验)均符合100/100的标准;漆膜盐雾试验达到720h以上、单侧腐蚀2mm以下的标准;镀锌板漆膜耐水二次密着性达到标准要求,完全可以替代现有含镍磷化剂.     

镀锌钢板表面新型晶态磷化技术的研究

为了在镀锌钢板表面获得耐蚀性强、与漆膜附着性好的晶态磷化膜,以硫酸羟胺、间硝基苯磺酸钠、聚乙烯醇等促进剂和添加剂进行正交试验,优选出了一种低温少渣新型磷化液。结果表明:镀锌钢板在该优选磷化液中于28~33℃磷化处理2.5 min,可在其表面形成均匀、致密、耐蚀性强的磷化膜,而且膜层各项性能均能达到国家标准。该新型磷化技术有望取代传统的亚硝酸盐磷化。     

常温Q235钢板磷化工艺优选

为开发环保、节能、高效的常温磷化工艺,研制了一种可在常温下磷化钢板的磷化液,并对Q235钢板进行磷化处理,采用硫酸铜点滴试验测试磷化膜的耐蚀性,考察了磷化液成分(氧化锌、磷酸二氢钠、磷酸、氯酸钾)的含量、磷化时间以及磷化次数对Q235钢板表面磷化膜耐蚀性能的影响。结果表明:磷化液主要组分的最佳用量为氧化锌25 g/L、磷酸二氢钠22 g/L、磷酸90 mL/L、氯酸钾8 g/L,此条件下常温磷化20 min时,所得磷化膜的质量最好,其硫酸铜点滴时间可达54 s;同一磷化液中,随着磷化次数的增加,磷化膜性能逐渐变差。     

核电厂核岛设备螺栓磷化工艺研究

为了改进核电厂核岛设备用螺栓的磷化质量,通过试验研究,分析了磷化时间、磷化温度、磷化液酸比对核电设备用螺栓磷化层的影响规律。研究发现:磷化层的厚度和耐蚀性随磷化时间、磷化温度和磷化液酸比的增加而增加;随着磷化温度和酸比的增加,磷化层耐蚀性呈现先提升后降低的特征;推荐的磷化工艺参数为磷化时间15~20 min,磷化温度80~90℃,酸比6~10。     

常温锌系快速彩膜磷化工艺研究

为提高磷化膜的装饰效果,开发了一种常温锌系彩色磷化工艺。探讨了磷化液中各组分及操作条件对彩色磷化膜质量的影响,并对所得到的磷化膜性能进行了测试。结果表明,用该工艺儿得的磷化膜色泽均匀、鲜艳,具有较好的装饰效果。磷化液使用寿命长、成本低、潮水上,适用于钢铁件的表面装饰和涂装的底层处理。     

一种常温磷化工艺改进

为了寻求节能环保和高效的磷化工艺,制备了一种无镍、无亚硝酸盐常温磷化液。通过单因素试验研究了磷化液基础配方对磷化膜性能的影响,并采用正交试验进行优选;采用单因素试验优选了磷化工艺参数。结果表明:常温磷化液最佳配方及磷化工艺参数为20 g/L氧化锌,34 mL/L磷酸,22 g/L磷酸二氢锌,0.45g/L柠檬酸,0.19 g/L氟化钠,0.21 g/L钼酸钠,0.35 g/L间硝基苯磺酸钠,0.17 g/L氯酸钠,pH值为2.5～3.5,温度23～30℃,磷化时间13～17 min,采用喷淋磷化可缩短为3～5 min;以此配方和工艺制备的磷化膜外观均匀致密,无膜层疏松、锈蚀、绿斑或表面挂灰等缺陷,膜重1.2 g/m2,耐硫酸铜点滴时间为57 s,耐NaCl溶液浸泡腐蚀时间为26 d,耐蚀性较好。     

纳米SiO2对低碳钢表面磷化膜的结构和耐蚀性的影响

使用加入纳米SiO2的低温磷化液在低碳钢表面制备了磷化膜,并对其形貌、成分、厚度、粗糙度以及耐蚀性进行表征,研究了纳米SiO2对磷化膜结构和性能的影响。结果表明,纳米SiO2不是磷化膜的主要成分,但是在磷化液中添加纳米SiO2使磷化膜增厚、细化磷化膜晶粒、提高磷化膜致密度,并提高了磷化膜的耐腐蚀性能。当纳米SiO2的加...     

胶质磷酸钛表调预处理对热镀锌层表面磷化膜的影响

通过扫描电镜(SEM)分析、磷化膜增重和开路电位-磷化时间的测量及中性盐雾(NSS)试验,研究了胶质磷酸钛表调预处理对热镀锌层表面磷酸锌转化膜的影响.结果表明,热镀锌钢经胶质磷酸钛表调预处理后再磷化,与不经表调直接磷化相比,磷酸锌晶体的形核率与生长速率明显提高,可获得较细小致密的磷酸锌晶体和较大的膜层增重;且前者由于磷酸锌晶体细化和覆盖率提高,磷化膜的耐蚀性也有所增强.     

镀锌钢板蒸镀镁层的耐腐蚀机理

采用真空蒸镀技术在镀锌钢板上蒸镀镁,制得了蒸镀镁层,将其在5%NaCl溶液中浸泡,运用XRD,SEM和电化学方法等对其腐蚀产物进行了分析.对2种材料的的腐蚀行为进行了研究,探讨了其耐腐蚀机理.结果表明:镀锌钢板蒸镀镁层是以MgZn2和Mg2Zn11.金属间化合物的形式存在;其腐蚀产物是以致密且具有良好绝缘性的ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O和致密的Zn4CO3(OH)6·H2O为主体,而纯锌镀层的腐蚀产物是以疏松且具有N型半导体性质的ZnO为主体;蒸镀镁层的形成可以抑制Zn(OH)2向ZnO的转化,能促进Zn(OH)2向ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O和Zn4CO3(OH)6·H2O的转化,后二者能够牢固地覆盖在基体表面,从而延缓了锌的腐蚀进程;在宏观上表现为镀锌钢板蒸镀镁层腐蚀产物相对于纯锌镀层更加致密,在电化学行为上表现为镀锌钢板蒸镀镬层具有更小的腐蚀电流和更高的极化电阻.     

钼酸钠对热镀锌钢板表面磷化膜电化学行为的影响

在磷化液中添加钼酸钠可改善和提高热镀锌钢板表面磷化膜的质量.运用极化和电化学阻抗的测试方法,研究了磷化液中加入钼酸钠对热镀锌钢板表面磷化膜在5%NaCl溶液中的电化学行为的影响.结果表明,在磷化液中加入钼酸钠可促进磷化膜生长,大大降低电化学体系的腐蚀电流密度,提高其极化电阻和电化学阻抗,改善膜层的耐蚀性能.最佳的钼酸钠用量为1.0g/L,膜层呈暗灰色,膜重为1.6g/m2,耐硫酸铜点蚀时间大于65 s.当钼酸钠用量为2.0g/L时,膜层的各项性能指标均下降.     

Modeling of resistance spot welding of multiple stacks of steel sheets

Weld quality is a major challenge for resistance spot welding of multiple stacks of steel sheets. Because of the differences in mechanical and physical properties of steel sheets and the sheet gage variation, the contact state between sheets and welding current flow throughout the stack joint is complicated. As a result, discrepant weld sizes at the faying interfaces become an issue. In this study, a coupled thermal–mechanical/thermal–electrical incremental model has been developed to reasonably predict the weld nugget formation process of resistance spot welding of a sheet stack made of 0.6 mm thick galvanized SAE1004+1.8 mm thick galvanized SAE1004+1.4 mm thick galvanized dual-phase (DP600) steel using published thermal, electrical, and mechanical properties. It was found that the weld nugget on the faying interface of DP600 forms earlier than that on the other interface, which agrees well with the experimental results. Based on the coupled model, the effects of the sheet gage combination and steel grade combination were examined. The results show that, for a multiple stacks of steel sheets SAE1004 + SAE1004 + DP600, the critical ratio of sheet thickness between the top and bottom sheets is approximately 1:3. The model could provide an important guidance in the selection of the welding variables, sheet gage and steel grade to meet the weld quality of steel component.     

镀锌钢板表面改性纳米SiO_2复合磷化膜的性能

纳米材料在表面处理领域应用广泛,但在磷化工艺中的应用尚处于起步阶段。选用小分子量的乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对纳米SiO_2进行表面改性处理,改善其在溶液中的分散性,将改性纳米SiO_2加入预先配制的基础磷化液中,在镀锌钢板表面制备出复合改性纳米SiO_2的无镍晶态磷化膜。通过电化学测试、中性盐雾试验、扫描电镜、X射线衍射仪等研究了改性纳米SiO_2对磷化膜层性能的影响。结果表明:乙烯基三乙氧基硅烷改性纳米SiO_2分散性良好,在磷化液中加入改性后的纳米SiO_2可以较大地提升磷化膜层的耐蚀性,从而提高纳米材料在汽车制造工业中的应用效果。     

Dissimilar joining of galvanized high-strength steel to aluminum alloy in a zero-gap lap joint configuration by two-pass laser welding

A welding procedure based on using two-pass laser scans is introduced for dissimilar joining of overlapped galvanized high-strength dual-phase (DP) steel DP590 to aluminum alloy (AA) 6061 sheets. The first pass is based on a defocused laser spot that scans across the top of the two overlapped sheets and heats the zinc coating at the faying surface to be melted and partially vaporized, while the second pass is executed with a focused laser spot in order to perform the welding. Completely defect-free galvanized steel to aluminum lap joints were obtained by using this two-pass laser welding procedure. An on-line machine vision system was applied to monitor the keyhole dynamics during the laser welding process. An energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) was carried out to determine the atomic percent of zinc, aluminum, and iron in the galvanized steel to aluminum lap joints. Mechanical testing and micro-hardness test were conducted to evaluate the mechanical properties of the galvanized steel to aluminum lap joints. The experimental results showed that the lap joint of galvanized steel to aluminum obtained by the two-pass laser welding approach had a higher failure value than those joints obtained when the zinc at the faying surface was mechanically removed under the same welding speed and laser power.     

镀锌层上单宁酸钝化膜的耐腐蚀性能

为提高镀锌板的耐蚀性,以硝酸、氟化铵、氧氯化锆为辅助成分,配制了单宁酸钝化液,并用其对镀锌板进行钝化处理。通过浸泡试验确定了最佳钝化工艺,通过扫描电镜（SEM）、Tafel曲线和交流阻抗谱研究了不同条件制备的钝化膜的形貌、耐蚀性。结果表明：镀锌层经1mol／L氢氧化钾溶液于65℃活化30s后再在含10g／L氧氯化锆的钝...     

6种促进剂对钢板常温磷化的影响

磷化有利于提高钢铁的耐蚀性能,而磷化促进剂对磷化有极大的影响.为此,用电位-时间曲线测量和硫酸铜点滴试验相结合的方法,研究了钢铁常温磷化过程中6种促进剂钼酸钠、氯酸钠、双氧水、植酸、柠檬酸、OP-10对成膜速度、膜层耐蚀性等的影响.结果表明:6种促进剂都能加速磷化过程的成膜速度,其加速成膜的作用机理各不相同,在电位-时间曲线上均表现为随促进剂浓度增加,稳定电位增加;6种促进剂适宜的浓度为2.0g/L钼酸钠,0.5～1.0 g/L氯酸钠,1.0 g/L双氧水,2.0 g/L植酸,2.0 g/L柠檬酸,2.0～4.0 g/L OP-10,磷化膜的耐蚀性明显提高.     

基于区域分形的热镀锌板腐蚀形貌研究

发生腐蚀的热镀锌板表面形貌具有分形特征,不同分形维数可以反映其不同的腐蚀程度.针对热镀锌板非均匀腐蚀界面提出了区域分形的概念,给出了区域分形维数的计算方法,对三种典型腐蚀程度的热镀锌板腐蚀形貌进行区域分形分析,并将区域分形维数数值与整体分形维数数值进行了比较.结果表明,上述方法可以较好地描述不同腐蚀程度下热镀锌板腐蚀界面的非均匀形貌特征.     

锌-铁系蓝色磷化工艺参数对膜外观及耐蚀性能的影响

为了提高磷化膜的装饰效果,替代钢铁室温发蓝工艺,开发了一种能在室温下获得蓝色磷化膜的磷化工艺。用目测法和硫酸铜点滴试验研究了溶液pH值、温度、磷化时间等因素对磷化膜外观和耐蚀性的影响;用电化学法考察了蓝色磷化膜在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,分别采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察分析了蓝色磷化膜的微观形貌和组成成分。结果表明:在pH值2.5～3.0,温度23～31℃,时间15min条件下所获蓝色磷化膜有较好的耐蚀性,其耐硫酸铜点滴时间56s;能使Q235钢基体自腐蚀电位提高0.3V,并且使基体由阳极活性溶解态转变成钝化态。