[发明专利]一种钢铝混合柔性化涂装前处理工艺

说明书

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种钢铝混合柔性化涂装前处理工艺。包括以下步骤：步骤一、计算一条生产线处理铝合金占所有金属的面积百分比；步骤二、根据步骤一计算的一条生产线处理铝合金占所有金属的面积百分比选择合适的前处理工艺；本发明充分体现了涂装前处理工艺柔性化，在不改造涂装线的前提下适应任何钢铝混合比例的涂装前处理，钢铝表面前处理薄膜质量优异，确保了金属表面的防腐蚀性能。根据科研项目研究结果，铝合金面积比例较低时，适合采用磷化前处理工艺，铝合金比例较高时适合采用薄膜转化工艺，本发明能够使一条前处理线同时具备两种前处理工艺的处理能力，实现了根据钢铝混合比例不同即时切换前处理工艺的功能。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种钢铝混合柔性化涂装前处理工艺。

背景技术

随着汽车轻量化技术的发展，铝合金板材在车身上的用量逐渐增加，存在钢铝混线生产的情况。涂装前处理是指金属或其他基材在进行涂装之前的一切处理方式。

传统的涂装前处理(磷化)工艺无法根据钢铝混合的面积比例灵活调整前处理工艺和材料，尤其是铝合金面积比超过一定值时，磷化液的沉渣量急剧增加、磷化膜的结晶尺寸变得粗大、不完整，进而导致与电泳漆膜的附着力降低，漆膜的防腐蚀性能下降等一系列不良影响。

并且，传统的前处理工艺只能采用一种体系的前处理材料，即磷化或者薄膜转化，当处理的铝合金比例大幅度变化时就会暴露出其工艺局限性，影响产品的耐腐蚀性。现有的前处理工艺如下：

一、磷化前处理工艺

参阅图1，磷化前处理工艺其特点是钢铝等基材在磷化工序同时反应生成磷化膜。通过试验研究，此工艺只能适应铝合金面积比低于15％的涂装前处理，当铝合金面积比高于15％时，将出现磷化液中毒现象，加速磷化液疲劳，前处理药剂异常消耗，工作液沉渣量增加，磷化膜不完整，涂层耐腐蚀能力下降等缺陷。

二、薄膜转化前处理工艺

参阅图2，该工艺只能适应铝合金面积比高于15％的涂装前处理，当铝合金面积比低于15％时，在处理冷轧板时将加速转化液疲劳，前处理药剂异常消耗，产生大量絮状悬浮物，亚铁离子急剧上升，成膜物质不稳定，涂层耐腐蚀能力下降等缺陷。

三、“两步法”前处理工艺

“两步法”前处理工艺流程与图1相同，但反应机理不同。此工艺是指钢铁在磷化工序反应、铝在钝化工序反应，在基材表面形成磷化膜，但是在正常生产过程中存在以下问题，产生的磷化渣高，增加了除渣设备投资；反应温度高，增加了能源消耗；药剂消耗量大。“两步法”工艺是综合成本最高的前处理工艺。

综上，上述工艺在处理铝合金方面各有所长，但各工艺之间无法灵活切换，不能实现柔性化前处理。

发明内容

本发明提供了一种钢铝混合柔性化涂装前处理工艺，前处理指在前处理药剂与基材发生化学反应，在基材形成一层化学转化膜，达到增加后续涂层附着力、提高防腐蚀能力的作用的工艺，本发明充分体现了涂装前处理工艺柔性化，在不改造涂装线的前提下适应任何钢铝混合比例的涂装前处理，钢铝表面前处理薄膜质量优异，确保了金属表面的防腐蚀性能。根据科研项目研究结果，铝合金面积比例较低时，适合采用磷化前处理工艺，铝合金比例较高时适合采用薄膜转化工艺，本发明能够使一条前处理线同时具备两种前处理工艺的处理能力，实现了根据钢铝混合比例不同即时切换前处理工艺的功能，解决了传统的前处理工艺存在的上述问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种钢铝混合柔性化涂装前处理工艺，包括以下步骤：

步骤一、计算一条生产线处理铝合金占所有金属的面积百分比；