1.本技术涉及金属表面处理技术领域，特别涉及一种钢铝混合基材的处理工艺。
背景技术：2.随着节能减排及汽车轻量化的需要，铝合金作为车身轻量化的主要材料之一，其在商用车车身逐渐得到应用，其中5系铝合金和6系铝合金因其优越的性能，在商用车车身上的应用也越来越广泛。车身材料从全冷轧钢板到冷轧钢板和铝合金板材混合将是发展趋势。
3.为了增加基材的耐蚀性和漆膜结合力，在车身进行漆膜涂装前通常需要做处理工艺，当前不同金属底材混合车身的涂装主要有三条技术路线：薄膜前处理、两步法磷化、改进型磷化。薄膜前处理虽然环保节能，但冷轧钢板经薄膜处理后与电泳的配套难以稳定达到车身高防腐性能的要求，因此主要应用于全铝车身或含镀锌板、铝合金和少量钢板混合的车身。两步法磷化是在磷化工序后多一道钝化工序，需要对现的传统磷化处理生产线进行改造，投资巨大。改进型磷化是在传统磷化技术进行改进，在不用对生产线就行大量改造的基础上，实现冷轧钢板和铝合金的共线涂装。
4.全钢铁商用车车身采用磷化前处理技术，其基本工艺路线为：脱脂
→
水洗
→
表调
→
磷化，然后再进行水洗和电泳涂装，其中，脱脂、表调和磷化是车身油漆涂装前处理的三个主要工序。脱脂工序的主要作用是除去底材表面的油污，常采用碱性脱脂剂。表调主要是在表调微粒金属表面活性吸附，为磷化晶粒的生长提供形核点，目前常用的有粉体表调或液体表调。磷化处理主要是在金属表面形成磷化膜，可提高漆膜的附着力和防腐性能。
5.由于铝合金和冷轧钢板的磷化成膜性能不同，采用现有全钢铁车身处理工艺或者全铝合金车身处理工艺对钢铝混合材料车身的进行前处理，无法同时兼顾铝合金和钢材性能，将出现电泳后各底材油漆涂层的防腐性能不能满足要求的问题。因此只能进行生产线的改造或者新建生产线对两种基材分别进行处理，无疑增加了企业生产成本。
技术实现要素：6.本技术实施例提供一种钢铝混合基材的处理工艺，以解决相关技术中钢铝混合基材无法进行共线漆前处理以及处理效果不理想的问题。
7.提供了一种钢铝混合基材的处理工艺，包括：
8.脱脂：采用ph值为10.5～11.3的脱脂剂进行处理；
9.水洗：采用水洗去除表面的残留脱脂剂；
10.表调：采用表调剂进行处理；
11.磷化：采用磷化液进行处理，所述磷化液包括以下重量组分：
12.磷酸二氢锌25～35份、硝酸镍1～3份、磷酸二氢锰4～8份、碳酸锰1～2份、磷酸2～4份、硝酸镁0.5～1.5份、氟硼酸钾1～2份、硝酸铁2～3份、氟化氢钠1.5～3.5份，所述磷化液中，氟离子的浓度为80～260mg/l。
13.在一些实施例中，还包括废水处理：使用氢氧化钠调节磷化处理后磷化液废水的ph值，再通过处理剂捕集重金属镍，形成不溶性的螯合物沉淀分离去除。
14.一些实施例中，所述脱脂剂包括以下重量组分：
15.碳酸钠或碳酸氢钠20～30份、九水硅酸钠10～25份、氢氧化钾1～5份、酒石酸钠1～2份、乙二胺四乙酸四钠盐1～4份，葡萄糖酸钠2～3份、乙氧基化烷基醇2～3份、壬基酚聚氧乙烯醚1～2份、铝缓蚀剂0.5～3份。
16.一些实施例中，所述脱脂剂的游离碱度为6.5～8.5pt；
17.所述脱脂剂的温度为40～50℃。
18.一些实施例中，“表调：采用表调剂进行处理”包括：
19.浸入溶有表调剂的表调槽中进行处理，所述表调槽中表调剂的浓度为3.5～5.0pt，所述表调剂的ph值为9.5～11.0。
20.一些实施例中，所述表调剂包括以下重量组分：
21.磷酸锌15～18份，分散剂2～5份；所述磷酸锌中磷酸锌微粒的粒径为0.6～0.8μm。
22.一些实施例中，所述磷化液的的游离酸度为0.5～0.8pt；
23.所述磷化液的总酸度为21～24pt。
24.一些实施例中，所述磷化液中氟离子的浓度为80～150mg/l。
25.一些实施例中，所述磷化液中氟离子的浓度为200～260mg/l。
26.一些实施例中，所述磷化液中氟离子的浓度为150～200mg/l。
27.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：本技术实施例提供的钢铝混合基材的处理工艺，通过控制脱脂剂的ph在10.5～11.3范围内，解决了铝合金在高碱性脱脂剂中因腐蚀过量而发黑的问题，有效将5系铝合金的脱脂腐蚀量在60mg/m2以下，6系铝合金的脱脂腐蚀量控制在100mg/m2以下；
28.氟离子含量在80～260mg/l的磷化液，同时适用于冷轧钢板和5系、6系铝合金的磷化处理，使得冷轧钢板和铝合金能够实现同槽同步磷化处理，无需另建生产线，降低企业成本，同时该磷化液处理后的钢铝混合基材能够形成覆盖率在95％以上的均匀磷化膜，与阴极电泳漆配套后的耐盐雾性能满足高腐蚀性要求。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为实施例2中5052样板经脱脂步骤后表面的sem图；
31.图2为对比例1中5052样板经脱脂步骤后表面的sem图；
32.图3为实施例1中5052样板经磷化步骤后表面的sem图；
33.图4为实施例1中dc04样板经磷化步骤后表面的sem图；
34.图5为实施例6中5052样板经磷化步骤后表面的sem图；
35.图6为实施例6中dc04样板经磷化步骤后表面的sem图；
36.图7为实施例7中5052样板经磷化步骤后表面的sem图；
37.图8为实施例7中dc04样板经磷化步骤后表面的sem图；
38.图9为实施例9中6061样板经磷化步骤后表面的sem图；
39.图10为实施例9中dc0样板经磷化步骤后表面的sem图；
40.图11为实施例10中6061样板经磷化步骤后表面的sem图；
41.图12为实施例10中dc04样板经磷化步骤后表面的sem图；
42.图13为实施例11中6061样板经磷化步骤后表面的sem图；
43.图14为实施例11中dc04样板经磷化步骤后表面的sem图；
44.图15为对比例6中6061样板经磷化步骤后表面的sem图；
45.图16为对比例6中dc04样板经磷化步骤后表面的sem图。
具体实施方式
46.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
47.本技术实施例提供了一种钢铝混合基材的处理工艺，包括：
48.脱脂：采用ph值为10.5～11.3的脱脂剂进行处理；
49.水洗：采用水洗去除表面的残留脱脂剂；
50.表调：采用表调剂进行处理；
51.磷化：采用磷化液进行处理，所述磷化液包括以下重量组分：
52.磷酸二氢锌25～35份、硝酸镍1～3份、磷酸二氢锰4～8份、碳酸锰1～2份、磷酸2～4份、硝酸镁0.5～1.5份、氟硼酸钾1～2份、硝酸铁2～3份、氟化氢钠1.5～3.5份，所述磷化液中，氟离子的浓度为80～260mg/l。
53.需要说明的是，本技术所述钢铝混合基材指的是由冷轧钢板和铝合金两种底材组成的基材，其中，铝合金的面积在混合基材中的占比在30％以下。铝合金指的是5系铝合金和/或6系铝合金，所述5系铝合金可以采用本领域常用5系铝合金，包括但不限于5052、5005、5083、5a05系列，所述6系铝合金可以采用本领域常用6系铝合金，包括但不限于6005、6060、6061、6063、6082、6201、6262、6463、6a02系列。
54.所述脱脂目的是去除基材表面的杂质和油污，此外，由于铝合金表面形成有一层致密氧化膜，该氧化膜对后续磷化工艺中磷化膜的形成不利，会导致磷化结晶生长不均匀，出现局部粗大等问题，因此在脱脂工艺中需同步将铝合金表面的氧化膜去除，发明人通过大量的实验发现，通过将脱脂剂的ph控制在10.5～11.3范围内，既能确保脱脂剂的碱性足够大能够将基材表面的油污及铝合金表面的氧化膜完全去除，同时避免因脱脂剂碱性过强而造成铝合金腐蚀过度的现象，避免磷化后出现磷化膜覆盖不完整的问题；
55.通过本发明实施例，能够将5系铝合金的脱脂腐蚀量在60mg/m2以下，6系铝合金的脱脂腐蚀量控制在100mg/m2以下，利于后续磷化膜的形成。
56.此外，发明人通过对冷轧钢板和铝合金的磷化成膜机理研究和大量实验发现，磷化液中添加的氟化氢钠，一方面作为铝合金的腐蚀剂，另一方面作为游离铝离子的络合剂。在无游离氟存在的磷化液中，铝合金表面几乎无磷化膜生成，随着氟离子浓度的增加，铝合
金基体腐蚀加快，腐蚀消耗了氢离子，磷酸二氢盐和磷酸一氢盐进一步水解，促进了磷酸锌在基体金属表面的结晶沉积，由此实现对铝合金的腐蚀促进磷化膜的形成。然而溶于磷化液中的al
3+
，更容易与磷酸根生成沉淀，会阻碍磷酸锌结晶的形成，通过在磷化液中加入氟化物和na
+
、k
+
，使al
3+
与f-、na
+
、k
+
反应，以沉淀的形式从磷化液中排出，其反应如下：
57.al
3+
+3na
+
+6f-→
na3alf6↓
58.al
3+
+2k
+
+na
+
+6f-→
k2naalf6↓
59.发明人通过研究发现，氟离子浓度过高，会使氟和铝的配位沉淀与磷酸锌共同沉积于铝表面，影响磷化膜的形成，因此通过控制氟离子含量在80～260mg/l范围内，一方面解决了冷轧钢板与铝合金无法进行共线磷化处理的问题，另一方面，经本发明实施例处理的冷轧钢板磷化膜结晶均匀，磷化晶粒尺寸约3-6μm，膜重1.9-2.5g/m2，覆盖率98％以上；5系铝合金磷化膜结晶均匀，磷化晶粒尺寸约6-10μm，膜重0.8-1.5g/m2，覆盖率95％以上；6系铝合金磷化膜结晶均匀，磷化晶粒尺寸约3-8μm，膜重1.5-2.0g/m2，覆盖率98％以上。
60.具体的，发明人通过磷化液中各成分配比平衡，以达到较佳成膜效果。例如，当磷酸含量较低时，成膜则过慢过薄，甚至不能成膜，反之则反应过快导致成膜过快，刚成的膜会被溶解，导致膜不够牢固，所以本实施例优选磷酸的重量份数为2-4份。其中，磷酸二氢锌和磷酸的作用在于提供磷化膜的主要成分，硝酸镍作为促进剂用于加速磷化，细化结晶同时提高磷化膜的耐腐蚀性能，硝酸镍含量过低，会导致磷化膜过薄。
61.在一些实施例中，所述钢铝混合基材的处理工艺还包括废水处理：使用氢氧化钠调节磷化处理后磷化液废水的ph值，再通过处理剂捕集重金属镍，形成不溶性的螯合物沉淀分离去除。
62.由于所述磷化液中含有重金属镍，为避免其直接排放对环境造成的污染，所述磷化液废水在排放前进行上述处理，用于将磷化液中的重金属镍形成沉淀去除，利于后续集中处理，达到国家排放标准。
63.在优选的实施例中，所述处理剂包括2％浓度的二硫代氨基甲酸盐类或聚二硫代氨基甲酸盐(如聚－二硫代氨基甲酸铵)，所述磷化液废水的ph值调节至5.0-7.0，所述废水处理的时间为15-30min。
64.在一些实施例中，所述脱脂剂包括以下重量组分：
65.碳酸钠或碳酸氢钠20～30份、九水硅酸钠10～25份、氢氧化钾1～5份、酒石酸钠1～2份、乙二胺四乙酸四钠盐1～4份，葡萄糖酸钠2～3份、乙氧基化烷基醇2～3份、壬基酚聚氧乙烯醚1～2份、铝缓蚀剂0.5～3份。
66.在上述脱脂剂体系中，通过控制碳酸钠或者碳酸氢钠的重量组分以使所述脱脂剂的ph在10.5～11.3范围内，配合铝缓蚀剂和硅酸盐，对铝合金腐蚀起到缓蚀作用，利于后续表调及磷化处理操作。
67.所述铝缓蚀剂包括但不限于苯乙烯-马来酸共聚物、丙烯酸共聚物等。
68.在一些实施例中，所述脱脂剂的游离碱度为6.5～8.5pt；
69.所述脱脂剂的温度为40～50℃。
70.所述脱脂剂的游离碱度过低，无法将基材表面的油脂及铝合金表面氧化膜完全去除，所述脱脂剂的游离碱度过高，会导致铝合金腐蚀过度产生发黑或灰色的腐蚀产物，影响后续磷化膜的形成，上述温度范围的脱脂剂能够加快脱脂进程，增加脱脂效果。
71.在优选的实施例中，“脱脂：采用ph值为10.5～11.3的脱脂剂进行处理”包括如下步骤：
72.预脱脂：采用喷淋方式进行处理，处理时间为50～90s；
73.主脱脂：采用浸渍方式进行处理，处理时间为180～240s。
74.采用预脱脂结合主脱脂两道工序，使得除氧化膜、脱脂更充分，清洗更彻底。
75.在优选的实施例中，所述“预脱脂：采用喷淋方式进行处理，处理时间为50～90s”包括采用喷淋系统，控制循环泵喷射压力为0.08～0.2mpa将所述脱脂剂喷射至基材表面，处理时间60s。
76.在优选的实施例中，所述“主脱脂：采用浸渍方式进行处理，处理时间为180～240s”包括采用浸渍方式将基材浸入脱脂剂中，处理时间180s。
77.在一些实施例中，“表调：采用表调剂进行处理”包括：
78.浸入溶有表调剂的表调槽中进行处理，所述表调槽中表调剂的浓度为3.5～5.0pt，所述表调剂的ph值为9.5～11.0。
79.所述表调用于调整微粒金属表面活性吸附，为磷化晶粒的生长提供形核点加快磷化速度，细化磷化膜晶粒，有利于改善磷化膜外观，增强磷化膜与金属表面的结合强度，提高磷化膜的耐蚀性。
80.在一些实施例中，所述表调剂包括以下重量组分：
81.磷酸锌15～18份，分散剂2～5份；所述磷酸锌中磷酸锌微粒的粒径为0.6～0.8μm。
82.在一些实施例中，所述磷化液的的游离酸度为0.5～0.8pt，总酸度为21～24pt，所述促进剂浓度为3.0～5.0pt。
83.所述磷化液的游离酸度指的是磷化液中游离磷酸的含量，所述游离酸度过低不利于基材的溶解，难以成膜，所述游离酸度过高，会增大磷化膜的溶解速度，不利于成膜，甚至难以成膜，因此优选为0.5～0.8pt；
84.所述磷化液的总酸度指的是磷酸盐、硝酸盐和游离酸的总和，所述总酸度反应的是磷化内动力的大小，总酸度高，表明磷化动力大，速度快，结晶细，然而总酸度过高，产生的沉渣和粉末附着物多，总酸度过低，则磷化慢，结晶粗，因此优选为21～24pt。
85.在一些实施例中，所述磷化液中氟离子的浓度为80～150mg/l。
86.发明人结合5系铝合金成膜机理及大量实验发现，氟离子浓度在80～150mg/l的磷化液只适用于冷轧钢板及5系铝合金混合基材，在该范围内形成的磷化膜性质较优，耐盐雾性能满足高防腐性能要求。
87.在一些实施例中，所述磷化液中氟离子的浓度为200～260mg/l。
88.发明人结合6系铝合金成膜机理及大量实验发现，氟离子浓度在200～260mg/l的磷化液只适用于冷轧钢板及6系铝合金混合基材在该范围内形成的磷化膜性质较优，耐盐雾性能满足高防腐性能要求。
89.在一些实施例中，所述磷化液中氟离子的浓度为150～200mg/l。
90.发明人结合5系铝合金和6系铝合金的成膜机理及大量实验发现，氟离子浓度在150～200mg/l的磷化液同时适用于5系和6系铝合金混合基材，形成的磷化膜性质较优，耐盐雾性能满足高防腐性能要求。
91.也就是说，本技术实施例提供的磷化液，其中氟离子在80～200mg/l范围内的磷化
液适用于5系铝合金，氟离子浓度在150～260mg/l范围内的磷化液适用于6系铝合金，氟离子浓度在150～200mg/l范围内的磷化液既适用5系铝合金也适用6系铝合金。
92.以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
93.实施例1
94.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括如下步骤：
95.脱脂：将冷轧钢板dc04和5052铝合金样板采用ph为10.5的脱脂剂在45℃下处理4min，脱脂剂包括以下重量组分：
96.碳酸钠20份、碳酸氢钠5份、九水硅酸钠10份、氢氧化钾1份、酒石酸钠2份、edta四钠4份，葡萄糖酸钠3份、乙氧基化烷基醇3份、壬基酚聚氧乙烯醚2份、铝缓蚀剂苯乙烯-马来酸共聚物0.5份。
97.水洗：将脱脂处理后的样板常温水洗30s；
98.表调：水洗后的车身浸入表调槽液中，表调槽液的总浓度3.5pt，ph值9.5，表调处理时间60s，
99.表调剂由16％磷酸锌、5％高分子分散剂和余量水组成；
100.磷化：将车身浸入温度为35℃，游离酸度为0.6pt，总酸度22.0pt，促进剂浓度为4.2pt，氟离子浓度为80mg/l的磷化液中处理3min，
101.磷化液包括如下重量组分：
102.磷酸二氢锌30份、硝酸镍2份、磷酸二氢锰6份、碳酸锰1份、磷酸3份、硝酸镁0.5份、氟硼酸钾1份、硝酸铁2份、氟化氢钠1.5份。
103.实施例2
104.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大部分的操作步骤，不同之处在于：
105.脱脂：将冷轧钢板dc04和5052铝合金样板采用ph为11.0的脱脂剂在45℃下处理4min，脱脂剂包括以下重量组分：
106.碳酸钠22份、碳酸氢钠3份、九水硅酸钠20份、氢氧化钾3份、酒石酸钠1份、edta四钠1份，葡萄糖酸钠2份、乙氧基化烷基醇2份、壬基酚聚氧乙烯醚1份、铝缓蚀剂苯乙烯-马来酸共聚物2份。
107.实施例3
108.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大部分的操作步骤，不同之处在于：
109.脱脂：将冷轧钢板dc04和6061铝合金样板采用ph为10.5的脱脂剂在45℃下处理4min，脱脂剂包括以下重量组分：
110.碳酸钠20份、碳酸氢钠5份、九水硅酸钠10份、氢氧化钾1份、酒石酸钠2份、edta四钠4份，葡萄糖酸钠3份、乙氧基化烷基醇3份、壬基酚聚氧乙烯醚2份、铝缓蚀剂苯乙烯-马来酸共聚物0.5份。
111.实施例4
112.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大部分的操作步骤，不同之处在于：
113.脱脂：将冷轧钢板dc04和6061铝合金样板采用ph为11.3的脱脂剂在45℃下处理
4min，脱脂剂包括以下重量组分：
114.碳酸钠25份、碳酸氢钠3份、九水硅酸钠23份、氢氧化钾5份、酒石酸钠1份、edta四钠1份，葡萄糖酸钠2份、乙氧基化烷基醇2份、壬基酚聚氧乙烯醚1份、铝缓蚀剂苯乙烯-马来酸共聚物3份。
115.实施例5
116.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大部分的操作步骤，不同之处在于：
117.磷化：将车身浸入温度为35℃，游离酸度为0.6pt，总酸度22.0pt，促进剂浓度为4.2pt，氟离子浓度为150mg/l的磷化液中处理3min，
118.磷化液包括如下重量组分：
119.磷酸二氢锌30份、硝酸镍2份、磷酸二氢锰6份、碳酸锰1份、磷酸3份、硝酸镁0.5份、氟硼酸钾1份、硝酸铁2份、氟化氢钠2份。
120.实施例6
121.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大部分的操作步骤，不同之处在于：
122.磷化：将车身浸入温度为35℃，游离酸度为0.6pt，总酸度22.0pt，促进剂浓度为4.2pt，氟离子浓度为200mg/l的磷化液中处理3min，
123.磷化液包括如下重量组分：
124.磷酸二氢锌30份、硝酸镍2份、磷酸二氢锰6份、碳酸锰1份、磷酸3份、硝酸镁0.5份、氟硼酸钾1份、硝酸铁2份、氟化氢钠2.5份。
125.实施例7
126.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大部分的操作步骤，不同之处在于：
127.磷化：将车身浸入温度为35℃，游离酸度为0.6pt，总酸度22.0pt，促进剂浓度为4.2pt，氟离子浓度为250mg/l的磷化液中处理3min，
128.磷化液包括如下重量组分：
129.磷酸二氢锌30份、硝酸镍2份、磷酸二氢锰6份、碳酸锰1份、磷酸3份、硝酸镁0.5份、氟硼酸钾1份、硝酸铁2份、氟化氢钠3份。
130.实施例8
131.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例3大部分的操作步骤，不同之处在于：
132.磷化：将车身浸入温度为35℃，游离酸度为0.6pt，总酸度22.0pt，促进剂浓度为4.2pt，氟离子浓度为100mg/l的磷化液中处理3min，
133.磷化液包括如下重量组分：
134.磷酸二氢锌30份、硝酸镍2份、磷酸二氢锰6份、碳酸锰1份、磷酸3份、硝酸镁0.5份、氟硼酸钾1份、硝酸铁2份、氟化氢钠1.7份。
135.实施例9
136.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例3大部分的操作步骤，不同之处在于：
137.磷化：将车身浸入温度为35℃，游离酸度为0.6pt，总酸度22.0pt，促进剂浓度为4.2pt，氟离子浓度为150mg/l的磷化液中处理3min，
138.磷化液包括如下重量组分：
139.磷酸二氢锌30份、硝酸镍2份、磷酸二氢锰6份、碳酸锰1份、磷酸3份、硝酸镁0.5份、氟硼酸钾1份、硝酸铁2份、氟化氢钠2份。
140.实施例10
141.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例3大部分的操作步骤，不同之处在于：
142.磷化：将车身浸入温度为35℃，游离酸度为0.6pt，总酸度22.0pt，促进剂浓度为4.2pt，氟离子浓度为200mg/l的磷化液中处理3min，
143.磷化液包括如下重量组分：
144.磷酸二氢锌30份、硝酸镍2份、磷酸二氢锰6份、碳酸锰1份、磷酸3份、硝酸镁0.5份、氟硼酸钾1份、硝酸铁2份、氟化氢钠2.5份。
145.实施例11
146.本实施例用于说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例3大部分的操作步骤，不同之处在于：
147.磷化：将车身浸入温度为35℃，游离酸度为0.6pt，总酸度22.0pt，促进剂浓度为4.2pt，氟离子浓度为260mg/l的磷化液中处理3min，
148.磷化液包括如下重量组分：
149.磷酸二氢锌30份、硝酸镍2份、磷酸二氢锰6份、碳酸锰1份、磷酸3份、硝酸镁0.5份、氟硼酸钾1份、硝酸铁2份、氟化氢钠3.5份。
150.对比例1
151.本对比例用于对比说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大部分的操作步骤，不同之处在于：
152.脱脂：将冷轧钢板dc04和5052铝合金样板采用ph为11.5的脱脂剂在45℃下处理4min，脱脂剂包括以下重量组分：
153.碳酸钠25份、碳酸氢钠10份、九水硅酸钠25份、氢氧化钾10份、酒石酸钠1份、edta四钠1份，葡萄糖酸钠2份、乙氧基化烷基醇2份、壬基酚聚氧乙烯醚1份、铝缓蚀剂苯乙烯-马来酸共聚物3份。
154.对比例2
155.本对比例用于对比说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大部分的操作步骤，不同之处在于：
156.脱脂：将冷轧钢板dc04和6061铝合金样板采用ph为11.5的脱脂剂在45℃下处理4min，脱脂剂包括以下重量组分：
157.碳酸钠25份、碳酸氢钠10份、九水硅酸钠25份、氢氧化钾10份、酒石酸钠1份、edta四钠1份，葡萄糖酸钠2份、乙氧基化烷基醇2份、壬基酚聚氧乙烯醚1份、铝缓蚀剂苯乙烯-马来酸共聚物3份。
158.对比例3
159.本对比例用于对比说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大
部分的操作步骤，不同之处在于：
160.脱脂：将冷轧钢板dc04和5052铝合金样板采用ph为12.33的脱脂剂在45℃下处理4min，脱脂剂为武汉帕卡濑精有限公司的fc-e2011碱性脱脂剂。
161.对比例4
162.本对比例用于对比说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大部分的操作步骤，不同之处在于：
163.脱脂：将冷轧钢板dc04和6061铝合金样板采用ph为12.33的脱脂剂在45℃下处理4min，脱脂剂为武汉帕卡濑精有限公司的fc-e2011碱性脱脂剂。
164.对比例5
165.本对比例用于对比说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例1大部分的操作步骤，不同之处在于：
166.磷化：将车身浸入温度为35℃，游离酸度为0.6pt，总酸度22.0pt，促进剂浓度为4.2pt，氟离子浓度为50mg/l的磷化液中处理3min，
167.磷化液包括如下重量组分：
168.磷酸二氢锌30份、硝酸镍2份、磷酸二氢锰6份、碳酸锰1份、磷酸3份、硝酸镁0.5份、氟硼酸钾1份、硝酸铁2份、氟化氢钠0.8份。
169.对比例6
170.本对比例用于对比说明本发明公开的钢铝混合基材的处理工艺，包括实施例3大部分的操作步骤，不同之处在于：
171.磷化：将车身浸入温度为35℃，游离酸度为0.6pt，总酸度22.0pt，促进剂浓度为4.2pt，氟离子浓度为290mg/l的磷化液中处理3min，
172.磷化液包括如下重量组分：
173.磷酸二氢锌30份、硝酸镍2份、磷酸二氢锰6份、碳酸锰1份、磷酸3份、硝酸镁0.5份、氟硼酸钾1份、硝酸铁2份、氟化氢钠3.8份。
174.性能测试
175.对实施例1-4和对比例1-4进行脱脂步骤后的样板进行如下性能测试：
176.1)腐蚀量测试：
177.用丙酮清洗试验试板，使板材表面无油污。再用水冲洗试板并放入烘箱在80℃下烘10min，烘干后的试板放入干燥器中冷却至常温。用分析天平称重试板，记录试板腐蚀前重量w1.
178.称重后的板材放入各个条件的脱脂液中处理相应的时间，而后取出，用自来水洗净吹干，放入烘箱80℃下烘10min，烘干后的试板放入干燥器中冷却至常温，然后用分析天平称重，记录脱脂腐蚀后的试板重量w2。试板腐蚀量＝(w1-w2)/s，其中s为试板面积。
179.2)外观：目视铝合金试样外观。
180.得到的测试结果填入表1。
181.对实施例1、5-11和对比例5进行磷化步骤后的样板进行如下性能测试：
182.耐盐雾性能：将实施例1、5-11和对比例5-6进行磷化步骤后的样板经阴极电泳后，样板表面划叉，按gb1771进行中性盐雾试验。
183.测试结果填入表2。
184.表1
[0185][0186]
根据表1的测试结果可以看出，实施例1-4中的5系和6系铝合金采用ph值在10.5-11.3范围内的脱脂剂进行处理后，腐蚀量均能控制在100mg/m2以下，外观呈光亮状态，说明并未出现因腐蚀过度产生黑色或灰色腐蚀物的情况。而对比例1-4采用的脱脂剂ph值过高，不适用于5系和6系铝合金，处理后样板出现发黑现象，腐蚀过度不利于后续磷化膜的形成，说明本技术将脱脂剂的ph控制在10.5-11.3，能够有效改善现有脱脂剂不适用5系和6系铝合金的情况。
[0187]
表2
[0188]
[0189]
[0190][0191]
根据表2的测试结果可以看出，本技术通过将磷化液中氟离子浓度控制在80-260mg/l范围内，能够共线磷化处理冷轧钢板和5系铝合金或者6系铝合金，处理后的磷化膜与电泳漆配套良好，1000h盐雾测试能够满足高防腐性能要求；
[0192]
其中，根据实施例1、实施例5
‑‑
7的测试结果结果可以看出，实施例7中氟离子浓度高达250mg/l，不利于形成磷化膜，1000h盐雾测试，沿叉单侧扩蚀宽度达到10mm，不符合高防腐性能中要求的≤2mm，而实施例1、5-6中的氟离子浓度在80-200mg/l，其处理后的样板沿叉单侧扩蚀宽度均小于2mm，说明对于5系铝合金基材优选氟离子浓度在80-200mg/l，才能达到高防腐性能要求；
[0193]
根据实施例8
‑‑
11的测试结果结果可以看出，实施例8中氟离子浓度较低只有100mg/l，不利于形成磷化膜，1000h盐雾测试，沿叉单侧扩蚀宽度达到3mm，不符合高防腐性能中要求的≤2mm，而实施例9-11中的氟离子浓度在150-260mg/l，其处理后的样板沿叉单侧扩蚀宽度均小于2mm，说明对于6系铝合金基材优选氟离子浓度在150-260mg/l，才能达到高防腐性能要求。
[0194]
以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：1.一种钢铝混合基材的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：脱脂：采用ph值为10.5～11.3的脱脂剂进行处理；水洗：采用水洗去除表面的残留脱脂剂；表调：采用表调剂进行处理；磷化：采用磷化液进行处理，所述磷化液包括以下重量组分：磷酸二氢锌25～35份、硝酸镍1～3份、磷酸二氢锰4～8份、碳酸锰1～2份、磷酸2～4份、硝酸镁0.5～1.5份、氟硼酸钾1～2份、硝酸铁2～3份、氟化氢钠1.5～3.5份，所述磷化液中，氟离子的浓度为80～260mg/l。2.如权利要求1所述的钢铝混合基材的处理工艺，其特征在于，还包括废水处理：使用氢氧化钠调节磷化处理后磷化液废水的ph值，再通过处理剂捕集重金属镍，形成不溶性的螯合物沉淀分离去除。3.如权利要求1所述的钢铝混合基材的处理工艺，其特征在于，所述脱脂剂包括以下重量组分：碳酸钠和/或碳酸氢钠20～30份、九水硅酸钠10～25份、氢氧化钾1～5份、酒石酸钠1～2份、乙二胺四乙酸四钠盐1～4份，葡萄糖酸钠2～3份、乙氧基化烷基醇2～3份、壬基酚聚氧乙烯醚1～2份、铝缓蚀剂0.5～3份。4.如权利要求3所述的钢铝混合基材的处理工艺，其特征在于，所述脱脂剂的游离碱度为6.5～8.5pt；所述脱脂剂的温度为40～50℃。5.如权利要求1所述的钢铝混合基材的处理工艺，其特征在于，“表调：采用表调剂进行处理”包括：浸入溶有表调剂的表调槽中进行处理，所述表调槽中表调剂的浓度为3.5～5.0pt，所述表调剂的ph值为9.5～11.0。6.如权利要求1所述的钢铝混合基材的处理工艺，其特征在于，所述表调剂包括以下重量组分：磷酸锌15～18份，分散剂2～5份；所述磷酸锌中磷酸锌微粒的粒径为0.6～0.8μm。7.如权利要求1所述的钢铝混合基材的处理工艺，其特征在于，所述磷化液的游离酸度为0.5～0.8pt；所述磷化液的总酸度为21～24pt。8.如权利要求1所述的钢铝混合基材的处理工艺，其特征在于，所述磷化液中氟离子的浓度为80～150mg/l。9.如权利要求1所述的钢铝混合基材的处理工艺，其特征在于，所述磷化液中氟离子的浓度为200～260mg/l。10.如权利要求1所述的钢铝混合基材的处理工艺，其特征在于，所述磷化液中氟离子的浓度为150～200mg/l。
技术总结本申请涉及一种钢铝混合基材的处理工艺，包括如下步骤：脱脂：采用PH值为10.5～11.3的脱脂剂进行处理；水洗：采用水洗去除表面的残留脱脂剂；表调：采用表调剂进行处理；磷化：采用磷化液进行处理，磷化液包括以下重量组分：磷酸二氢锌25～35份、硝酸镍1～3份、磷酸二氢锰4～8份、碳酸锰1～2份、磷酸2～4份、硝酸镁0.5～1.5份、氟硼酸钾1～2份、硝酸铁2～3份、氟化氢钠1.5～3.5份，磷化液中氟离子的浓度为80～260mg/L。本申请处理工艺，控制脱脂剂的PH，解决铝合金在高碱性脱脂剂中因腐蚀过量而发黑的问题；氟离子含量在80～260mg/L的磷化液，同时适用于冷轧钢板和5系、6系铝合金的磷化处理，使得冷轧钢板和铝合金能够实现同槽同步磷化处理。化处理。化处理。
技术研发人员：蓝花 周全 刘安心 李卫 肖迪 孙亮 龚剑
受保护的技术使用者：东风商用车有限公司
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2022/11/1
