一种磷化液控制Fe2+浓度的装置的制作方法

本发明涉及紧固件表面处理领域，尤其是一种化液控制fe²⁺浓度的装置。

背景技术：

磷化是发动机高强度紧固件主要表面处理方式之一，主要作用是稳定零件的摩擦系数，在装配过程中产生稳定的轴向力以免螺栓松脱，同时对螺栓提供一定的防腐能力。其主要生产工序为脱脂除油-水洗-酸洗除锈-水洗-表调-磷化-水洗-烘干-浸油。

在磷化工序中，零件浸入磷化液，与磷化液发生磷化反应，在工件表面生成一层磷化膜。磷化液药水浓度主要控制参数为总酸，游离酸以及fe²⁺浓度，fe²⁺浓度高（≥3g/l），总酸游离酸比例失调，磷化液浑浊，磷化膜结晶不完整、致密，从而造成工件防腐能力差，摩擦系数不稳定。

传统降低磷化液中fe²⁺浓度一般是在磷化液中加入nano2，h2o2等强氧化剂，将fe²⁺氧化成fe³⁺，生成fepo4.nh2o沉淀至槽底。该方法主要问题是氧化过程中，化学反应剧烈，磷化液产生大量fepo4残渣附着于工件上，整个处理过程需2-4小时静置沉淀；而现有紧固件表面处理一般为连续式自动化生产设备，导致磷化过程不能连续生产而造成生产效率浪费；同时磷化渣大量沉积在磷化槽底，会造成磷化渣泛起沉积于工件上。

技术实现要素：

本发明提供了一种磷化液控制fe²⁺浓度的装置，有效降低了磷化液中fe²⁺浓度，保证磷化工艺参数的稳定性，又不影响磷化工序的正常生产。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种磷化液控制fe²⁺浓度的装置，其特征在于：包括氧化反应装置、磷化槽体、溢流管及抽水装置，氧化反应装置用于去除氧化磷化液中的fe²⁺，氧化后的磷化液通过溢流管流入磷化槽体内，磷化槽体内含fe²⁺磷化液通过抽水装置流入氧化反应装置内。

对上述技术方案进一步地限定，所述氧化反应装置包括氧化槽体、氧气发生器及加热器，氧化槽体、氧气发生器和加热器固定在氧化槽体内，氧气发生器用于释放氧气，加热管用于加热含fe²⁺磷化液。

对上述技术方案进一步地限定，所述氧化槽体的槽底部呈倾斜状。

对上述技术方案进一步限定，所述氧气发生器由风机和风管组成，风机固定在氧化槽体的外侧面上，风机的出气端与风管连接，风管的另一端上分布有多个孔口朝上的气孔。

对上述技术方案进一步地限定，所述抽水装置主要由真空隔膜泵和管道组成，真空隔膜泵采用pp材料制成，管道的端部上设有法兰盘。

本发明有益效果：将磷化槽体内的含fe²⁺磷化液引入至氧化反应装置内完成反应，这样不影响磷化工序的连续生产；去除过程中产生的磷化渣也留置在氧化反应装置内，避免了磷化渣造成的质量问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中氧化反应装置结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种磷化液控制fe²⁺浓度的装置，包括氧化反应装置1、磷化槽体2、溢流管3及抽水装置4，氧化反应装置用于去除氧化磷化液中的fe²⁺，氧化后的磷化液通过溢流管流入磷化槽体内，磷化槽体内含fe²⁺磷化液通过抽水装置流入氧化反应装置内；即氧化反应装置的溢流口通过溢流管与磷化槽体的进水口连接，磷化槽体底部的出水口通过抽水装置与氧化反应装置进水口连接；

如图2所示，所述氧化反应装置1包括氧化槽体101、氧气发生器及加热器，氧化槽体、氧气发生器和加热器固定在氧化槽体内，氧气发生器用于释放氧气，加热管用于加热含fe²⁺磷化液；所述氧气发生器产生的o2与磷化液中的fe²⁺发生氧化反应，将fe²⁺氧化成fe³⁺，fe³⁺与po4^3-生成fepo4•nh2o（磷酸铁(iii)n水合物）沉于槽底，整个氧化过程连续，fepo4•nh2o沉降过程缓和；受热的磷化液，能加快o2与fe²⁺的速度；

如图2所示，所述氧化槽体101的槽底部呈倾斜状，这样利于fepo4•nh2o沉淀；

如图2所示，所述氧气发生器由风机102和风管103组成，风机固定在氧化槽体的外侧面上，风机的出气端与风管连接，风管的另一端上分布有多个孔口朝上的气孔；氧气发生器具有结构简单、制作成本低、使用寿命长的优点，气孔孔口朝上是为了防止沉淀的fepo4•nh2o泛起；

如图2所示，所述加热器为市面上常见的加热管104；

如图2所示，所述溢流管3安装于氧化槽体上部1/3处，溢流口位于线外磷化循环槽上部；处理过fe²⁺的磷化液通过溢流口和溢流管自流至磷化槽体内；

如图2所示，所述抽水装置4主要由真空隔膜泵401和管道402组成，真空隔膜泵采用pp材料制成，管道的端部上设有法兰盘；磷化工序生产时，真空隔膜泵通过管道将磷化液抽至氧化反应装置内；为防止磷化液中的结渣堵塞真空隔膜泵和管道，采用pp材料制作真空隔膜泵，管路采用可拆卸法兰盘连接。

本发明使用说明：如图1所示，工件在磷化槽体内磷化后产生的含fe²⁺的磷化液通过抽水装置流入氧化反应装置内，氧化反应装置将磷化液中的fe²⁺去除，去除fe²⁺的磷化液通过溢流管流入磷化槽体内。

技术特征：

1.一种磷化液控制fe²⁺浓度的装置，其特征在于：包括氧化反应装置、磷化槽体、溢流管及抽水装置，氧化反应装置用于去除氧化磷化液中的fe²⁺，氧化后的磷化液通过溢流管流入磷化槽体内，磷化槽体内含fe²⁺磷化液通过抽水装置流入氧化反应装置内。

2.根据权利要求1所述一种磷化液控制fe²⁺浓度的装置，其特征在于：所述氧化反应装置包括氧化槽体、氧气发生器及加热器，氧化槽体、氧气发生器和加热器固定在氧化槽体内，氧气发生器用于释放氧气，加热管用于加热含fe²⁺磷化液。

3.根据权利要求2所述一种磷化液控制fe²⁺浓度的装置，其特征在于：所述氧化槽体的槽底部呈倾斜状。

4.根据权利要求2或3所述一种磷化液控制fe²⁺浓度的装置，其特征在于：所述氧气发生器由风机和风管组成，风机固定在氧化槽体的外侧面上，风机的出气端与风管连接，风管的另一端上分布有多个孔口朝上的气孔。

5.根据权利要求1或2所述一种磷化液控制fe²⁺浓度的装置，其特征在于：所述抽水装置主要由真空隔膜泵和管道组成，真空隔膜泵采用pp材料制成，管道的端部上设有法兰盘。

技术总结
本发明公开了一种磷化液控制Fe2+浓度的装置，包括氧化反应装置、磷化槽体、溢流管及抽水装置，氧化反应装置用于去除氧化磷化液中的Fe2+，氧化后的磷化液通过溢流管流入磷化槽体内，磷化槽体内含Fe2+磷化液通过抽水装置流入氧化反应装置内；将磷化槽体内的含Fe2+磷化液引入至氧化反应装置内完成反应，这样不影响磷化工序的连续生产；去除过程中产生的磷化渣也留置在氧化反应装置内，避免了磷化渣造成的质量问题。

技术研发人员：李才红;祝巨浩
受保护的技术使用者：东风汽车紧固件有限公司
技术研发日：2020.09.27
技术公布日：2020.12.11