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[摘 要]随著国内重卡市场的发展和整车质量的不断提升，现在国内部分高端车型已逐渐拉小与进口车型的差距，渐渐形成竞争关系。为了增强产品的竞争力，国内重卡企业开始重新审视一些以前并不怎么重视的问题，首当其冲的就是底盘支架产品外观。基于此，本文主要对重卡底盘零部件产品前处理质量控制规范进行分析探讨。
[关键词]重卡底盘；零部件产品；前处理；质量控制规范
中图分类号：TP133 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）36-0066-01
1、前言
重卡车架防腐性能的保证与提升和设备制造精度、工艺路线、制造工艺等均密切相关。虽然国内近几年陆续引进的意大利STAM柔性化纵梁辊型线，而且国产腹面数控冲床也得到了一定的应用；国内重卡车架制造装备水平得到较大的提高。但纵观国内重卡行业内车架制造工艺与设备的整体水平与欧美主流重卡的行业水平还存在着明显差距。
2、国内重卡底盘支架产品外观质量现状
相对于国外支架产品生产企业的专业化和自动化而言，国内的支架生产企业起点较低，大多数依赖整车企业逐步从“小作坊”发展起来。其中一些可能已初具规模，但是在前处理工艺和过程控制方面还处于较低水平。近期，通过对市场上各重卡车辆进行市场对标、调研发现，目前国内各大主流重卡车型底盘支架均存在不同程度的锈蚀现象，使用户的印象大打折扣。为此我公司为了提高市场竞争力，成立专题项目组不断加大对底盘支架锈蚀问题的改进。
在近期整改过程中发现，部分车辆在停放3个月左右底盘支架出现不同程度锈蚀，经过对车辆底盘主要的铸锻件及冲压件供应商进行现场审核，发现有部分供应商涂装前处理只有抛丸或喷砂（除锈）一个工序，没有相应的脱脂环节，另外有的供应商虽然脱脂、除锈工序都有，但不是所有工件都进行脱脂，仅一些不适合抛丸的薄板件进行脱脂、酸洗（除锈），其它多数工件还是仅进行抛丸处理。其余供应商虽然工件都进行脱脂、除锈，但是在前处理槽液的酸碱度检测、槽液的补充及更换上存在较多人为主观因素和不规范操作，致使工件存在前处理不彻底的风险，同时在工序间转移时存在工件落地、徒手挂件等现象可能对工件造成二次污染。
3、前处理控制规范
综合现有支架供应商的前处理工艺以及现场审核发现的问题，结合相关的企业标准及参考文献，梳理出支架产品前处理的一般性控制规范。
3.1根据除锈环节工艺的不同，前处理一般分为了两种流程
脱脂-水洗-酸洗-水洗-中和-表调-磷化-水洗-钝化-烘干
↓ ↑
烘干-抛丸-高压气体吹扫
3.2前处理各环节关键点和注意事项
①脱脂：用有机溶剂、碱性脱脂剂或表面活性剂去除待酸洗件表面附着的重油垢、润滑脂、加工液等污物。脱脂后的工件表面应能被水完全润湿。碱性脱脂剂脱脂重点控制脱脂温度、浓度和清洗时间。温度一般控制在50℃左右，脱脂浓度一般控制在3%～5%，PH值在10～17左右，脱脂时间一般控制在3分钟左右。应避免强碱性脱脂剂，以免中和钢铁表面的许多晶格点，或形成氧化膜或氢氧化物，使磷化膜变得粗糙、稀松。
②水洗：工件去油、去锈后必须充分水洗，否则工件表面可能含有SiO2-3、Cl-1、SO2-4、CO2-3及部分阴离子，还可能附有表面活性剂，致使晶核数目减少，磷化膜变薄，产生白点（无膜），丝状缺陷等。水洗水质基本要求为PH5-7总酸度1.5点，Cl-、SO2-4的含量<35×10-6，温度为常温至80℃的洁净水。磷化后一定要彻底水洗或用纯水洗，去净前处理药剂，磷化沉淀和残留的可溶性盐，以免造成膜层早期起泡和脱落。铁系磷化后是否水洗，供需双方确定。为提高工件表面的清洗质量，最好用脱离子水做最终水洗。
③酸洗：酸洗液一般采用盐酸、硫酸、磷酸或其混合液。常用HCL（20%）溶液浸泡20分钟左右，时间过长会导致钢铁表面凹凸影响成膜质量。提高温度对盐酸的溶锈作用无显著效果，且让盐酸的挥发性大幅度增加，因此温度一般控制在常温至40℃。酸洗后的钢铁件完全干燥后才能堆放，并要求24小时内进行涂装，以防再次被污染。
④抛丸：对于铸锻毛坯件原则上不允许酸洗处理，建议抛丸或喷砂处理。焊接处理的热轧板件推荐采用抛丸或喷砂处理。抛丸清理后的工件不应有漏喷、磨料粘附、锈蚀及油污，其表面应露出金属本色。抛丸后用水洗或高压气体吹扫，清除工件表面的磨料粉尘。
⑤中和：金属工件经酸洗除锈处理后，虽然经清水冲洗，但在工件表面尤其焊缝、凹处、夹层、孔腔等部位有残酸，易使工件二次生锈。中和剂一般为碱性物质，PH值>10，正常情况下中合处理的工件表面光亮、不变色，当处理的工件表面发暗或变绿时，应更换槽液。
⑥表调：用胶肽或草酸等表面调整剂来调节金属表面的酸碱度，增加后段磷化的附着力。常用钛盐溶液，PH值控制在8～10之间，处理时间3～5min。经表调后表面颜色不一致时，应更换重新配槽。
⑦磷化：锌系磷化液，总酸度控制在20～27点，游离酸在0.7～1.3点，促进剂2～3点，工件表面磷化膜成银灰色。铁系磷化液总酸度控制在20～60点，游离酸在4～10点，工件表面磷化膜成彩色；铁系磷化液可不使用促进剂。工作液应呈无色或绿色均匀液体，无明显沉淀和絮状物，无强刺激性气味。为防止工件表面被污染或返锈，干燥后应尽快涂装。磷化与涂装间隔一般不超过16h。磷化液温度升高，磷化膜增厚，但温度过高会导致磷化膜晶核粗大，耐腐蚀性差；温度过低，磷化膜生成很慢。一般温度控制在20～35℃，时间一般控制在15～25min。
促进剂是用来加速磷化液中磷酸根的水解过程。促进剂浓度高易形成表面白灰。浓度太低磷化成膜过程就会缓慢甚至于不成膜。促进剂本身是一种氧化剂，添加后即使没有处理产品也在消耗当中。所以，促进剂最好在用的时间再添加，且随时关注其消耗量。总酸度高时磷化反应快，获得的膜层晶粒细致，但沉淀物增加；总酸度低时，磷化速度慢，膜层粗糙。总酸度高时可加水稀释，低时可添加供应商供的磷化液来调整。
3.3补充
①上述仅为前处理的一般分步处理流程，实际操作中相关步骤根据需要可能有所增减。特殊情况下可采用脱脂、除锈、磷化和钝化多合一处理。
②上述流程针对的是冲压焊接件，如果是铸锻件，一般流程为：毛坯-抛丸去除氧化皮-机加工-除锈（根据工件周转时间及表面锈蚀情况决定是否除锈）-脱脂-水洗-表调-磷化-水洗-钝化-烘干。
③上述流程中脱脂、酸洗、中和、表调、磷化各环节的相关参数（温度、PH值、处理时间、总酸度、游离酸度、促进剂点数等）不同厂家的前处理剂会有不同，实际以前处理剂厂家提供的说明为准。
重卡主机厂基本以生产一类底盘为主，其产品在4S店户外存放，底盘会长时间暴露在阳光之下。电泳底漆虽然具有良好的防腐性，但抗紫外线能力较弱；而且车桥、板簧等底盘零部件形状复杂，在原厂生产、运输、装配过程中也存在诸多锈蚀可能（常规底盘零部件涂装工艺并未对电泳底漆的耐候性提出明确要求）。同时，国内用户没有定期对车底部进行清洗涂蜡的习惯。欧美主流重卡行业非常重视车架耐候性指标，实验室氙灯人工加速老化>650h是其耐候性门槛标准。为有效地进行车下零件防护，解决涂层的粉化、褪色等耐候性问题，为实现车架的耐候性和防腐性能的提升，有必要对标欧美车架涂装体系，采用双涂层（底漆+面漆）体系。
4、总结
一个支架的涂层要想有好的防锈能力和附着力，关键就是要做好前处理工作。而前处理过程中磷化是中心环节，脱脂和除锈是磷化前的准备工序。所以，在实际操作中既要把磷化工作作为重点，又要抓好脱脂和除锈工作。
参考文献
[1]肖永清.铝合金是现代汽车轻量化的首选材料[J].铝加工，2005，164期：36-39.
[2]高荣新.汽车轻量化的现状与展望[N].汽车工程师，2012（2）.
[关键词]重卡底盘；零部件产品；前处理；质量控制规范
中图分类号：TP133 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）36-0066-01
1、前言
重卡车架防腐性能的保证与提升和设备制造精度、工艺路线、制造工艺等均密切相关。虽然国内近几年陆续引进的意大利STAM柔性化纵梁辊型线，而且国产腹面数控冲床也得到了一定的应用；国内重卡车架制造装备水平得到较大的提高。但纵观国内重卡行业内车架制造工艺与设备的整体水平与欧美主流重卡的行业水平还存在着明显差距。
2、国内重卡底盘支架产品外观质量现状
相对于国外支架产品生产企业的专业化和自动化而言，国内的支架生产企业起点较低，大多数依赖整车企业逐步从“小作坊”发展起来。其中一些可能已初具规模，但是在前处理工艺和过程控制方面还处于较低水平。近期，通过对市场上各重卡车辆进行市场对标、调研发现，目前国内各大主流重卡车型底盘支架均存在不同程度的锈蚀现象，使用户的印象大打折扣。为此我公司为了提高市场竞争力，成立专题项目组不断加大对底盘支架锈蚀问题的改进。
在近期整改过程中发现，部分车辆在停放3个月左右底盘支架出现不同程度锈蚀，经过对车辆底盘主要的铸锻件及冲压件供应商进行现场审核，发现有部分供应商涂装前处理只有抛丸或喷砂（除锈）一个工序，没有相应的脱脂环节，另外有的供应商虽然脱脂、除锈工序都有，但不是所有工件都进行脱脂，仅一些不适合抛丸的薄板件进行脱脂、酸洗（除锈），其它多数工件还是仅进行抛丸处理。其余供应商虽然工件都进行脱脂、除锈，但是在前处理槽液的酸碱度检测、槽液的补充及更换上存在较多人为主观因素和不规范操作，致使工件存在前处理不彻底的风险，同时在工序间转移时存在工件落地、徒手挂件等现象可能对工件造成二次污染。
3、前处理控制规范
综合现有支架供应商的前处理工艺以及现场审核发现的问题，结合相关的企业标准及参考文献，梳理出支架产品前处理的一般性控制规范。
3.1根据除锈环节工艺的不同，前处理一般分为了两种流程
脱脂-水洗-酸洗-水洗-中和-表调-磷化-水洗-钝化-烘干
↓ ↑
烘干-抛丸-高压气体吹扫
3.2前处理各环节关键点和注意事项
①脱脂：用有机溶剂、碱性脱脂剂或表面活性剂去除待酸洗件表面附着的重油垢、润滑脂、加工液等污物。脱脂后的工件表面应能被水完全润湿。碱性脱脂剂脱脂重点控制脱脂温度、浓度和清洗时间。温度一般控制在50℃左右，脱脂浓度一般控制在3%～5%，PH值在10～17左右，脱脂时间一般控制在3分钟左右。应避免强碱性脱脂剂，以免中和钢铁表面的许多晶格点，或形成氧化膜或氢氧化物，使磷化膜变得粗糙、稀松。
②水洗：工件去油、去锈后必须充分水洗，否则工件表面可能含有SiO2-3、Cl-1、SO2-4、CO2-3及部分阴离子，还可能附有表面活性剂，致使晶核数目减少，磷化膜变薄，产生白点（无膜），丝状缺陷等。水洗水质基本要求为PH5-7总酸度1.5点，Cl-、SO2-4的含量<35×10-6，温度为常温至80℃的洁净水。磷化后一定要彻底水洗或用纯水洗，去净前处理药剂，磷化沉淀和残留的可溶性盐，以免造成膜层早期起泡和脱落。铁系磷化后是否水洗，供需双方确定。为提高工件表面的清洗质量，最好用脱离子水做最终水洗。
③酸洗：酸洗液一般采用盐酸、硫酸、磷酸或其混合液。常用HCL（20%）溶液浸泡20分钟左右，时间过长会导致钢铁表面凹凸影响成膜质量。提高温度对盐酸的溶锈作用无显著效果，且让盐酸的挥发性大幅度增加，因此温度一般控制在常温至40℃。酸洗后的钢铁件完全干燥后才能堆放，并要求24小时内进行涂装，以防再次被污染。
④抛丸：对于铸锻毛坯件原则上不允许酸洗处理，建议抛丸或喷砂处理。焊接处理的热轧板件推荐采用抛丸或喷砂处理。抛丸清理后的工件不应有漏喷、磨料粘附、锈蚀及油污，其表面应露出金属本色。抛丸后用水洗或高压气体吹扫，清除工件表面的磨料粉尘。
⑤中和：金属工件经酸洗除锈处理后，虽然经清水冲洗，但在工件表面尤其焊缝、凹处、夹层、孔腔等部位有残酸，易使工件二次生锈。中和剂一般为碱性物质，PH值>10，正常情况下中合处理的工件表面光亮、不变色，当处理的工件表面发暗或变绿时，应更换槽液。
⑥表调：用胶肽或草酸等表面调整剂来调节金属表面的酸碱度，增加后段磷化的附着力。常用钛盐溶液，PH值控制在8～10之间，处理时间3～5min。经表调后表面颜色不一致时，应更换重新配槽。
⑦磷化：锌系磷化液，总酸度控制在20～27点，游离酸在0.7～1.3点，促进剂2～3点，工件表面磷化膜成银灰色。铁系磷化液总酸度控制在20～60点，游离酸在4～10点，工件表面磷化膜成彩色；铁系磷化液可不使用促进剂。工作液应呈无色或绿色均匀液体，无明显沉淀和絮状物，无强刺激性气味。为防止工件表面被污染或返锈，干燥后应尽快涂装。磷化与涂装间隔一般不超过16h。磷化液温度升高，磷化膜增厚，但温度过高会导致磷化膜晶核粗大，耐腐蚀性差；温度过低，磷化膜生成很慢。一般温度控制在20～35℃，时间一般控制在15～25min。
促进剂是用来加速磷化液中磷酸根的水解过程。促进剂浓度高易形成表面白灰。浓度太低磷化成膜过程就会缓慢甚至于不成膜。促进剂本身是一种氧化剂，添加后即使没有处理产品也在消耗当中。所以，促进剂最好在用的时间再添加，且随时关注其消耗量。总酸度高时磷化反应快，获得的膜层晶粒细致，但沉淀物增加；总酸度低时，磷化速度慢，膜层粗糙。总酸度高时可加水稀释，低时可添加供应商供的磷化液来调整。
3.3补充
①上述仅为前处理的一般分步处理流程，实际操作中相关步骤根据需要可能有所增减。特殊情况下可采用脱脂、除锈、磷化和钝化多合一处理。
②上述流程针对的是冲压焊接件，如果是铸锻件，一般流程为：毛坯-抛丸去除氧化皮-机加工-除锈（根据工件周转时间及表面锈蚀情况决定是否除锈）-脱脂-水洗-表调-磷化-水洗-钝化-烘干。
③上述流程中脱脂、酸洗、中和、表调、磷化各环节的相关参数（温度、PH值、处理时间、总酸度、游离酸度、促进剂点数等）不同厂家的前处理剂会有不同，实际以前处理剂厂家提供的说明为准。
重卡主机厂基本以生产一类底盘为主，其产品在4S店户外存放，底盘会长时间暴露在阳光之下。电泳底漆虽然具有良好的防腐性，但抗紫外线能力较弱；而且车桥、板簧等底盘零部件形状复杂，在原厂生产、运输、装配过程中也存在诸多锈蚀可能（常规底盘零部件涂装工艺并未对电泳底漆的耐候性提出明确要求）。同时，国内用户没有定期对车底部进行清洗涂蜡的习惯。欧美主流重卡行业非常重视车架耐候性指标，实验室氙灯人工加速老化>650h是其耐候性门槛标准。为有效地进行车下零件防护，解决涂层的粉化、褪色等耐候性问题，为实现车架的耐候性和防腐性能的提升，有必要对标欧美车架涂装体系，采用双涂层（底漆+面漆）体系。
4、总结
一个支架的涂层要想有好的防锈能力和附着力，关键就是要做好前处理工作。而前处理过程中磷化是中心环节，脱脂和除锈是磷化前的准备工序。所以，在实际操作中既要把磷化工作作为重点，又要抓好脱脂和除锈工作。
参考文献
[1]肖永清.铝合金是现代汽车轻量化的首选材料[J].铝加工，2005，164期：36-39.
[2]高荣新.汽车轻量化的现状与展望[N].汽车工程师，2012（2）.