[發明專利]一種鋅系電解磷化鋼絲的磷化膜重量控制方法

有效

• 申請號: 202011482035.5
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112626587B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 吳敵;韓丹;于克勇;汪金;岳守斌;霍玉昆;任彥亭
• 申請（專利權）人: 天津高盛鋼絲繩有限公司
• 主分類號: C25D11/36
• 分類號: C25D11/36;C25D21/12
• 代理公司: 天津市新天方專利代理有限責任公司 12104
• 代理人: 孔珍

1.一種鋅系電解磷化鋼絲的磷化膜重量控制方法，其特征在于：所述方法適用于具備單絲單控功能的電解磷化生產線，在恒流控制模式下，該方法通過建立電解磷化控制模型，給出電解磷化重量的理論計算公式，在生產線上測定出電解磷化參數，將參數代入理論計算公式得到適用于該生產線的經驗公式；該公式可以根據設定的鋼絲磷化膜重量，得到鋼絲需求的電解磷化工藝電流值；

所述的理論計算公式的表達式為I＝G×DV×N_H×0.011，其中G—設定磷化膜質量g/m²，DV—熱處理線材工藝參數mm·m/min，N_H—陰極鋼絲表面生成一個Zn₃(PO₄)₂·4H₂O分子所轉化的H⁺數量；

所述的經驗公式中電解磷化參數N_H與鋼絲速度呈現一次函數關系，公式為N_H＝K_V×V+K，其中K_V和K值為比例系數，經驗公式為I＝G×DV×(K_V×V+K)×0.011；

所述的電解磷化參數理論計算公式中N_H代表電解磷化參數，其比例系數K_V和K的值，僅在電解磷化液原料配方、游離酸、總酸、酸比、電解磷化線槽池結構、電解磷化液循環方式的生產指標固定不變的前提下才具有適用性，這些條件發生顯著變換時需要重新測量N_H值計算K_V和K值；

所述電解磷化參數的測定包括以下步驟：

(1)選取至少2組不同工藝速度的鋼絲，鋼之間速度差距越大、組數越多KV和K值計算得越精確；

(2)根據熱處理生產線的工藝需求確定不同成分和直徑規格鋼絲的工藝速度V(m/min)或者DV(mm·m/min)，其中工藝速度V和DV值之間可以通過公式相互轉化，其中D(mm)為鋼絲直徑；

(3)給定每組鋼絲適當的電解磷化電流5-120A；

(4)設定合理的電解磷化液控制濃度和溫度，其中游離酸12-25點，總酸60-150點，酸比4-9，電解磷化溫度50℃-80℃；

(5)下線每軸鋼絲每隔2m取0.5m長度試樣共取3-5組，試樣按照《GB/T9792-2003金屬材料上的轉化膜單位面積膜質量的測定重量法》進行檢測，數據取平均值，遇到異常值去掉一個異常值；

(6)根據每種規格檢測到的磷化膜重量平均值結合對應規格的工藝速度V，以及公式N_H＝K_V×V+K，利用軟件擬合計算出K_V和K值；

(7)得到了所述經驗公式，根據設定磷化膜重量、鋼絲直徑、工藝DV值、工藝速度，計算出電解磷化工藝電流值。

2.根據權利要求1所述的鋅系電解磷化鋼絲的磷化膜重量控制方法，其特征在于：電解磷化參數的測定步驟中的所述步驟(7)中的經驗公式通過批量生產的電解磷化鋼絲的磷化膜重量檢測數據，進一步修正K_V和K值提高準確性。

3.根據權利要求1所述的鋅系電解磷化鋼絲的磷化膜重量控制方法，其特征在于：電解磷化參數的測定步驟中的所述步驟(1)選取4-8組不同工藝速度的鋼絲，其中包括該熱處理生產線速度最快和最慢的鋼絲規格。

4.根據權利要求1所述的鋅系電解磷化鋼絲的磷化膜重量控制方法，其特征在于：電解磷化參數的測定步驟中的所述步驟(3)中直徑1.0-2.0mm的鋼絲給定每組鋼絲適當的電解磷化電流30-120A，直徑2.0-6.0mm的鋼絲給定每組鋼絲適當的電解磷化電流15-50A，直徑6.0-10.0mm的鋼絲給定每組鋼絲適當的電解磷化電流5-30A。

5.根據權利要求1所述的鋅系電解磷化鋼絲的磷化膜重量控制方法，其特征在于：電解磷化參數的測定步驟中的所述步驟(4)中游離酸15-22點，總酸80-130點，酸比5-7。