CN105112911A - 一种冷却水管接头总成的表面处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷却水管接头总成的表面处理工艺，该表面处理工艺为：将基材进行预处理；将保护层形成于基材上，保护层为锌层，厚度为10-15μm；将钝化膜层形成于保护层上；将封闭膜层形成于钝化膜层上。本发明对冷却水管接头总成进行了表面处理后，使冷却水管接头总成更加美观，耐介质、耐氧化、耐腐蚀等性能更好，使用寿命更久。

Description

一种冷却水管接头总成的表面处理工艺

技术领域

本发明涉及一种接头总成的表面处理工艺，尤其涉及一种冷却水管接头总成的表面处理工艺。

背景技术

随着国民经济的持续、快速发展，人民生活水平的不断提高，自2002年以来我国汽车消费市场发生了巨大变化。私人汽车消费市场更是“井喷”式增长。面对日益激烈的市场竞争，汽车零部件供应商也正在与时俱进的不断研发更加安全、高效的汽车零部件。

汽车结构主要由发动机、底盘、电器、车身组成；其中，发动机是汽车的的动力装置，由2大机构5大系组成：曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、燃料供给系、润滑系、点火系、起动系组成。其中，冷却系中冷却水管要保证耐介质、耐氧化、耐热、能够承受一定的压力，同时不能和其它零部件相互干涉和摩擦。

目前，市场上冷却水管较多都开始采用塑料制备，但是，现今塑料冷却水管耐热性能、弯曲性能等都不佳。长期受到摩擦容易使塑料冷却水管破损，管内介质易泄漏；且长时间接触高热的水，容易导致塑料冷却水管老化、膨胀，承压能力会有所降低，长此以往，膨胀部位存在破裂的可能，导致发动机损毁，无法保证汽车及人身安全。因此，需要进一步设计冷却水管的材料及对其进行进一步的表面处理。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种能保证耐介质、耐氧化、耐热、耐压和使用寿命久的冷却水管接头总成的表面处理工艺。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种冷却水管接头总成的表面处理工艺，该表面处理工艺为：

将基材进行预处理；

将保护层形成于基材上，所述保护层为锌层，厚度为10-15μm；和

将钝化膜层形成于保护层上；和

将封闭膜层形成于钝化膜层上。

作为优选，本发明冷却水管接头总成由金属材料制成，进一步优选铁材料制成，与塑料制成的冷却水管接头总成相比，本发明冷却水管接头总成的耐介质、耐氧化、耐热、耐压、耐摩擦等方面均较优，且长时间接触高热的水，不会发生水管老化、膨胀破裂导致发动机损毁等现象发生。

本发明对冷却水管接头总成的基材进行了表面处理，在基材上形成了保护层，保护层为锌层，起到美观、耐腐蚀等作用。而且保护层的厚度为10-15μm，且保证同一基材上保护层的厚度公差为±1μm。保护层的厚度与耐腐蚀性强弱关系甚大，保护层太薄，使用寿命短；保护层太厚，难免会出现保护层厚度不均匀，尤其是折弯处、接口处的保护层与其周围的保护层厚度公差较大，此时，保护层薄的地方被腐蚀击穿后，会加快腐蚀速度，缩短使用寿命。因此，本发明不仅要控制保护层的厚度，还要控制同一基材上保护层的厚度公差，从而起到有效的保护作用。此外，随着保护层的加厚，其表面积随之相应加大，沉积的保护层增加，随基材带出的溶液增多，同时能源的消耗量加大；而且保护层过厚，表面粗糙度提高，清洗质量降低，表面吸附的溶液难以清洗干净，从而即会引起镀液之间相互污染等一系列问题，提高了生产成本。因此，结合本发明在保护层表面还形成有钝化膜层和封闭膜层，结合实际腐蚀速率与使用寿命、成本等方面考虑，将保护层厚度控制在本发明范围内时效果较佳。

本发明还在保护层上形成有钝化膜层，不仅可以显著提高镀锌层的防护性能，还能提高外观装饰性。由于保护层为锌层，锌是一种两性金属，一般环境中腐蚀速度约为0.3μm/年，但是受潮湿等使用环境的影响，其腐蚀速度可达5.3μm/年，极大缩短了使用寿命。而在锌层上形成组织致密、抗腐蚀性强的钝化膜层后，钝化膜层牢固地粘附在锌层表面，使锌层与使用环境隔绝，减缓了使用环境对锌层的腐蚀。未经钝化处理的冷却水管接头总成2-3月便会有灰白点(腐蚀产物)产生，而且镀层变黑。而质量相似、厚度相同的经钝化处理后的冷却水管接头总成2年左右才会有灰白点产生，因此，经钝化处理后抗腐蚀能力可提高10倍左右。

此外，本发明还在钝化膜层上形成有均匀、有组织的封闭膜层。封闭膜层具有优异的光亮性、平整性、防变色性、抗腐蚀性等特点，使本发明冷却水管接头总成的最终抗腐蚀性提高2倍以上，防变色能力提高近20倍以上。

在上述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺中，钝化膜层包括第一钝化膜层和第二钝化膜层，第二钝化膜层形成于第一钝化膜层上。

在上述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺中，第一钝化膜层和第二钝化膜层的厚度均为0.1-0.5μm，钝化膜层的总厚度≤0.6μm。

作为优选，第一钝化膜层在第一钝化液中形成，第一钝化液的成分和浓度为：LANTHANE315(科文特亚表面处理技术有限公司，以下简称科文特亚)：80-100ml/L；钝化温度为35-45℃，pH：2.0-2.5，时间为40-60s。

作为优选，第二钝化膜层在第二钝化液中形成，第二钝化液的成分和浓度为：FINIDIP145(科文特亚)：80-100ml/L；钝化温度为：20-30℃，pH：2.2-2.8，时间为25-30s。

由于本发明钝化膜层对冷却水管接头总成最终的耐腐蚀性能影响重大，因此，本发明并没有采用单一的钝化膜层的形式，而是将钝化膜层分为第一钝化膜层和第二钝化膜层，且第一钝化膜层和第二钝化膜层的成分不同。当形成于第一钝化膜层表面上的第二钝化膜层受破坏后，锌层还有第一钝化膜层保护，而不会直接腐蚀锌层，避免了现有技术中单一钝化膜层受破坏后锌层面临腐蚀的危险，直接提高了使用寿命。但是，并不能一味增加钝化膜层的数量，因为，钝化膜层数量增加，钝化膜层的厚度也会随之增加，虽然现有技术中并没有标准的钝化膜厚度以及推荐使用的钝化膜厚度，但是，钝化膜层过厚，结合力就会降低，钝化膜层容易脱落，因此，本发明不仅要控制单层钝化膜层的厚度，还要控制钝化膜层的总厚度，以保证钝化膜层的附着力和实用性。

在上述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺中，封闭膜层包括第一封闭膜层和第二封闭膜层，第一封闭膜层形成于第二钝化膜上，第二封闭膜层形成于第一封闭膜层上。

在上述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺中，第一封闭膜层和第二封闭膜层的厚度均为0.1-0.3μm，封闭膜层的总厚度≤0.5μm。

作为优选，第一封闭膜层在第一封闭剂中形成，第一封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460(科文特亚)：10-15％，温度为40-50℃，pH为8.8-10，时间为25-35s。

作为优选，第二封闭膜层在第二封闭剂中形成，第二封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460(科文特亚)：8-12％，温度为40-50℃，pH为8.8-10，时间为25-35s。

同理，本发明也没有采用单一的封闭膜层的形式，同样将封闭膜层分为第一封闭膜层和第二封闭膜层。当形成于第一封闭膜层表面上的第二封闭膜层受破坏后，还有第一封闭膜层保护，提高了使用寿命。同理，封闭膜层过厚，结合力也会降低，封闭膜层容易脱落，因此，本发明不仅要控制单层封闭膜层的厚度，还要控制封闭膜层的总厚度，以保证封闭膜层在使用过程中不会轻易脱落而影响使用效果。

在上述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺中，锌层采用镀锌液热镀而成，镀锌液主要由以下成分(单位体积镀液中添加量)配制而成：Zn：5-9g/L，NaOH：100-150g/L，走位剂：6-10ml/L，光亮剂：0.5-2ml/L，净化剂：8-15ml/L，配位剂：5-15g/L。

本发明锌层采用镀锌液热镀而成，且本发明镀锌液经过合理配伍而成，具有优秀的深镀能力和高沉积率，获得的镀锌层具有很好的延展性、附着力和光亮度，提高制品的美观和耐腐蚀能力。而且，与现有技术中的碱性镀锌相比，本发明镀锌液在热镀时不会产生刺鼻的味道，生产环境得到极大的改善。

本发明镀锌液性能较好，对杂质敏感性较强。如果镀锌液中含重金属杂质过多，产生腐蚀原电池的机会越多，镀层耐腐蚀性越差。因此，本发明在配液时直接由金属Zn来提供锌离子，而不采用现有技术中的由ZnO来提供锌离子的技术方案。不仅可以减少重金属杂质的产生，还避免了在新配液中获得的镀层呈暗黑色的现象，提高了锌层的质量和耐腐蚀性。此外，由于锌离子是镀液中的主要成分，其含量较高时，允许使用的电流密度可提高，沉积速度加快，但是高电流密度区域容易发生镀层烧焦现象，镀层较为粗糙，分散能力和覆盖能力较差；含量较低时，允许使用的电流密度较低，沉积速度较慢，难以获得需要的镀锌层厚度，但分散能力和覆盖能力较好，所以需要合理控制锌的含量。

镀锌液中杂质过多、镀锌液不洁净都会降低镀锌层的质量。本发明为了解决这一缺陷，在提高净化剂的添加量的同时还添加了配位剂。净化剂可以去除镀液中的杂质，消除镀层发雾，同时也扩大了低电压的光亮度，并且避免高电压烧焦，防止在高电流作业条件下镀层脆性和脱落。而配位剂可以与金属离子形成配离子而稳定存在，避免金属离子与NaOH形成氢氧化物沉淀，对镀液和镀层产生不良影响。

本发明镀锌液中NaOH是锌离子的络合剂，还可以促进阳极溶解和提高镀液的导电能力，因此，NaOH的含量对镀液和镀层的影响非常大。NaOH含量过高，虽然镀液稳定，分散能力和深镀能力较好，但镀液的阴极电流效率较低，而含量过低，镀液分散能力和深镀能力虽然较差，但镀液的阴极电流效率较高，所以，NaOH的含量同样需要严格控制。

本发明在镀锌液中还添加有走位剂和光亮剂。光亮剂可以显著提高镀锌层光亮度和低位电压沉积速度，可以降低高电压沉积速度，从而提高镀液的分散能力和深镀能力。但是，光亮剂的含量如果过多，会造成镀锌层中夹杂光亮剂过多而导致耐蚀性变差的问题发生。因此，本发明通过走位剂与光亮剂配合使用，可以控制光亮剂的用量，保证镀锌层的耐腐蚀性的同时也可以提高低电压区的光亮度，使镀层达到均匀光亮程度，还可以降低镀锌层的内应力。

作为优选，配位剂为EDTA二钠盐或酒石酸钾钠。进一步优选配位剂为酒石酸钾钠，因为酒石酸钾钠成本和使用效果都要优于EDTA二钠盐。

作为优选，走位剂、光亮剂和净化剂均为市售常用的走位剂、光亮剂和净化剂中的一种。但是，本发明净化剂更为优选为CK778，因为，在现有镀锌工艺起始阶段镀液的工艺性能，镀层质量等都相当不错，但随着生产时间的延长，工艺性能则逐渐减退，进而难以镀出合格产品。而出现这一现象的主要原因是镀液的维护，特别是镀液的净化方法与手段未能得到应有的解决，而CK778碱性镀锌液综合净化剂可以很好的解决这一现象。

在上述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺中，热镀锌过程中阴极电流密度为0.5-2A/dm²，温度为20-26℃，时间为40-70min。

本发明中温度和阴极电流对热镀锌影响都非常大，必须进行严格控制。温度过高时，允许阴极电流密度大、沉积速度快，但是阴极电流效率偏低，添加剂消耗快，镀液不稳定易造成镀层质量变坏。而温度偏低时，允许使用阴极电流密度小，沉积速度慢，若此时采用较高的阴极电流浓度操作，镀层中添加剂夹杂增多，脆性增加，严重时镀层变色、起泡，甚至脱落。而阴极电流密度的选择和镀液中锌离子的含量、温度的高低、添加剂的质量和含量、阴阳极之间的距离以及是否采取阴极移动有关。锌离子浓度高、镀液温度高。阴阳极间距离大、附加了阴极移动装置，就允许采用较高的阴极电流密度，此时沉积速度快、生产效率高，镀层光亮均匀，否则相反。因此，阴极电流密度和镀液温度不仅可以单独影响镀层质量，而且，两者中任一条件控制不当，都会影响最终镀层的质量，所以，本发明镀锌过程中阴极电流密度和温度都必须严重控制在上述范围内，不能有任一条件超出上述范围。

在上述表面处理工艺中，基材前期预处理工序至少包括有表面油脂处理工序、表面活化处理工序以及表面预浸工序。

作为优选，表面油脂处理工序包括化学除油工艺、超声除油工序、电解除油工序中的一种或多种。

其中，化学除油工序的溶液的成分和浓度为：Presol1700：70-90ml/L(科文特亚)；温度为50-70℃，时间为10-15min。

超声除油工序的溶液的成分和浓度为：COVENPREP121(科文特亚)：15-30g/L；温度为50-70℃，时间为5-6min。

电解除油工序包括初端电解除油工序和终端电解除油工序。初端电解除油工序的电解液的成分和浓度为：Presol7061(科文特亚)：70-90g/L；电解的电流密度为1-5A/dm²，电解温度为50-70℃，电解时间为5-6min。终端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061(科文特亚)：50-70g/L，电解的电流密度为1-5A/dm²，电解温度为50-70℃，电解时间为5-6min。

作为优选，初端电解除油工序后进行一次或多次水洗，每次流量160-200L/h，时间2-10s。水洗之后进行酸洗10-15min，酸洗优选浓度为25-35％的盐酸酸洗。酸洗过后再进行一次或多次水洗，每次流量160-200L/h，时间2-10s。之后再进行终端电解除油工序。通过在电解除油工序中增加酸洗工序，以除去基材表面的锈迹等。

本发明表面处理工艺中，基材表面先进行预处理，以适当的条件去除基材表面的油脂、污垢和氧化层等，促使表面粗化均匀，以干净的基材来接受沉积以获得较好的附着力。基材表面预处理不当，会导致镀层质量变差，镀层附着力和耐腐蚀性降低。

现有技术中往往在镀前脱脂处理不彻底，因此容易引起镀层起泡、脱落等现象发生，制约了热镀锌工艺的发展。而本发明进一步优选表面油脂处理工序包括化学除油工艺、超声除油工序、电解除油工序。使基材表面通过多次以不同方式进行除油脱脂，可以彻底有效的清除基材表面的植物油脂和动物油脂，彻底解决现有问题。

作为优选，表面活化处理工序优选浓度为10-20％的盐酸进行，时间为10-20s。

作为优选，表面预浸工序优选在碱性溶液中进行，碱性溶液优选浓度为30-50g/L的NaOH，时间为2-10s。

与现有技术相比，本发明具有以下几个优点：

1.本发明冷却水管接头总成的基材进行了表面处理，在基材上形成了保护层，使冷却水管接头总成更加美观，耐介质、耐氧化、耐腐蚀等性能更好，使用寿命更久。

2.本发明保护层的厚度适宜，且同一制品表面厚度公差小，美观度和防腐保护效果较好。

3.本发明在保护层上形成有一定厚度的钝化膜层，且钝化膜层包括第一钝化膜层和第二钝化膜层，不仅可以显著提高镀锌层的防护性能，还能提高外观装饰性。

4.本发明还在钝化膜层上形成有均匀、有组织的封闭膜层，且封闭膜层包括第一封闭膜层和第二封闭膜层，提高了冷却水管接头总成的光亮性、平整性、最终抗腐蚀性和防变色能力。

5.本发明保护层锌层采用镀锌液热镀而成，镀锌液经过合理配伍而成，具有优秀的深镀能力和高沉积率，获得的镀锌层具有很好的延展性、附着力和光亮度。

附图说明

图1为本发明冷却水管接头总成的结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图说明对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本发明冷却水管接头总成包括水管本体1，在水管本体1两端分别设置有端头2，在水管本体1上还设置有用于固定的固定装置3。

以下实施例冷却水管接头总成坯件优选采用铁材料制成。

表1：实施例1-5镀锌液的主要成分及其浓度

实施例1：

将铁材料制成的冷却水管接头总成坯件先进行化学除油和超声除油，化学除油的溶液的成分和浓度为：Presol1700:70ml/L；化学除油的温度为50℃，时间为10min。超声除油的溶液的成分和浓度为：COVENPREP121：15g/L；超声除油的温度为50℃，时间为5min。然后进入初端电解池进行初端电解，初端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061：70g/L；电解的电流密度为1A/dm²，电解温度为50℃，电解时间为5min。初端电解之后进行一次水洗，流量200L/h，时间10s。水洗之后采用浓度为25％的盐酸进行酸洗10min。酸洗过后再进行一次水洗，流量200L/h，时间10s。水洗过后坯件进入终端电解池进行终端电解处理，终端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061：50g/L；电解的电流密度为1A/dm²，电解温度为50℃，电解时间为5min。在终端电解之后再次进行一次水洗，流量200L/h，时间10s。水洗之后采用浓度为10％的盐酸进行活化，活化时间为10s。活化结束后用纯水进行一次水洗，流量200L/h，时间10s。之后将坯件在浓度为30g/L的NaOH碱性溶液中预浸10s，完成整个预处理过程。

将完成预处理的坯件进行热镀锌形成锌层，热镀锌的镀锌液按表1中实施例1进行配制，配位剂为酒石酸钾钠，净化剂更为优选为CK778，走位剂和光亮剂都为市售常用的走位剂和光亮剂中的一种。镀锌过程中阴极电流密度为0.5A/dm²，镀液温度为20℃，电镀时间为40min。

将镀锌完成后的坯件先进行水洗，水洗分为一般水洗和超声水洗，一般水洗时流量200L/h，时间10s；超声水洗的时间5min。水洗之后采用浓度为3ml/L，pH为0.5的硝酸溶液进行出光，时间为15s。出光后坯件进行一次水洗，流量200L/h，时间10s。水洗后进行钝化，钝化分为两次进行，分别形成第一钝化膜层和第二钝化膜层。第一钝化膜层在第一钝化液中形成，第一钝化液的成分和浓度为：LANTHANE315：80ml/L；钝化温度为35℃，pH：2.0，时间为40s。一次钝化结束后，用纯水进行一次水洗，流量200L/h，时间10s。然后在第二钝化液中进行二次钝化形成第二钝化膜层，第二钝化液的成分和浓度为：FINIDIP145：80ml/L；钝化温度为：20℃，pH：2.2，时间为25s。二次钝化结束后，同样用纯水进行水洗，水洗分为一般水洗和交换水洗，每次流量均为200L/h，时间10s。然后再进行热水洗和封闭，热水洗的溶液的成分及浓度为：FINIGARD205A：4％；热水洗的温度为40℃，pH为11.0，时间为25s。封闭分为两次进行，分别形成第一封闭膜层和第二封闭膜层，第一封闭膜层在第一封闭剂中形成，第二封闭膜层在第二封闭剂中形成，第一封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460：10％，第二封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460：8％；第一封闭剂和第二封闭剂的温度均为40℃，pH均为8.8，时间均为25s。最后在室温环境下风切5min后在50℃下烘干即可得到最终制品冷却水管接头总成。

实施例2：

将铁材料制成的冷却水管接头总成坯件先进行化学除油和超声除油，化学除油的溶液的成分和浓度为：Presol1700:75ml/L；化学除油的温度为55℃，时间为12min。超声除油的溶液的成分和浓度为：COVENPREP121：18g/L；超声除油的温度为55℃，时间为6min。然后进入初端电解池进行初端电解，初端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061：75g/L；电解的电流密度为2A/dm²，电解温度为55℃，电解时间为5min。初端电解之后进行一次水洗，流量200L/h，时间10s。水洗之后采用浓度为28％的盐酸进行酸洗12min。酸洗过后再进行两次水洗，每次流量180L/h，时间5s。水洗过后坯件进入终端电解池进行终端电解处理，终端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061：55g/L；电解的电流密度为2A/dm²，电解温度为55℃，电解时间为5min。在终端电解之后再次进行三次水洗，每次流量165L/h，时间8s。水洗之后采用浓度为15％的盐酸进行活化，活化时间为12s。活化结束后用纯水进行两次水洗，每次流量170L/h，时间6s。之后将坯件在浓度为35g/L的NaOH碱性溶液中预浸8s，完成整个预处理过程。

将完成预处理的坯件进行热镀锌形成锌层，热镀锌的镀锌液按表1中实施例2进行配制，配位剂为酒石酸钾钠，净化剂更为优选为CK778，走位剂和光亮剂都为市售常用的走位剂和光亮剂中的一种。镀锌过程中阴极电流密度为1A/dm²，镀液温度为22℃，电镀时间为50min。

将镀锌完成后的坯件先进行水洗，水洗分为一般水洗和超声水洗，一般水洗时流量190L/h，时间8s；超声水洗的时间6min。水洗之后采用浓度为4ml/L，pH为1的硝酸溶液进行出光，时间为12s。出光后坯件进行两次的水洗，每次流量170L/h，时间4s。水洗后进行钝化，钝化分为两次进行，分别形成第一钝化膜层和第二钝化膜层。第一钝化膜层在第一钝化液中形成，第一钝化液的成分和浓度为：LANTHANE315：85ml/L；钝化温度为38℃，pH：2.2，时间为45s。一次钝化结束后，用纯水进行一次水洗，流量185L/h，时间8s。然后在第二钝化液中进行二次钝化形成第二钝化膜层，第二钝化液的成分和浓度为：FINIDIP145：85ml/L；钝化温度为：22℃，pH：2.5，时间为26s。二次钝化结束后，同样用纯水进行水洗，水洗分为一般水洗和交换水洗，每次流量均为180L/h，时间8s。然后再进行热水洗和封闭，热水洗的溶液的成分及浓度为：FINIGARD205A：5％；热水洗的温度为45℃，pH为11.1，时间为26s。封闭分为两次进行，分别形成第一封闭膜层和第二封闭膜层，第一封闭膜层在第一封闭剂中形成，第二封闭膜层在第二封闭剂中形成，第一封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460：12％，第二封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460：9％；第一封闭剂和第二封闭剂的温度均为43℃，pH均为9，时间均为26s。最后在室温环境下风切6min后在58℃下烘干即可得到最终制品冷却水管接头总成。

实施例3：

将铁材料制成的冷却水管接头总成坯件先进行化学除油和超声除油，化学除油的溶液的成分和浓度为：Presol1700:80ml/L；化学除油的温度为60℃，时间为13min。超声除油的溶液的成分和浓度为：COVENPREP121：20g/L；超声除油的温度为60℃，时间为5min。然后进入初端电解池进行初端电解，初端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061：80g/L；电解的电流密度为3A/dm²，电解温度为60℃，电解时间为6min。初端电解之后进行两次水洗，每次流量160L/h，时间10s。水洗之后采用浓度为30％的盐酸进行酸洗13min。酸洗过后再进行一次水洗，流量200L/h，时间10s。水洗过后坯件进入终端电解池进行终端电解处理，终端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061：60g/L；电解的电流密度为3A/dm²，电解温度为60℃，电解时间为6min。在终端电解之后再次进行两次水洗，每次流量170L/h，时间7s。水洗之后采用浓度为15％的盐酸进行活化，活化时间为15s。活化结束后用纯水进行三次水洗，每次流量160L/h，时间2s。之后将坯件在浓度为40g/L的NaOH碱性溶液中预浸6s，完成整个预处理过程。

将完成预处理的坯件进行热镀锌形成锌层，热镀锌的镀锌液按表1中实施例3进行配制，配位剂为酒石酸钾钠，净化剂更为优选为CK778，走位剂和光亮剂都为市售常用的走位剂和光亮剂中的一种。镀锌过程中阴极电流密度为1.5A/dm²，镀液温度为24℃，电镀时间为50min。

将镀锌完成后的坯件先进行水洗，水洗分为一般水洗和超声水洗，一般水洗时每次流量165L/h，时间6s；超声水洗的时间5min。水洗之后采用浓度为4ml/L，pH为1.5的硝酸溶液进行出光，时间为13s。出光后坯件进行一次水洗，流量200L/h，时间10s。水洗后进行钝化，钝化分为两次进行，分别形成第一钝化膜层和第二钝化膜层。第一钝化膜层在第一钝化液中形成，第一钝化液的成分和浓度为：LANTHANE315：90ml/L；钝化温度为40℃，pH：2.3，时间为50s。一次钝化结束后，用纯水进行两次水洗，每次流量175L/h，时间4s。然后在第二钝化液中进行二次钝化形成第二钝化膜层，第二钝化液的成分和浓度为：FINIDIP145：90ml/L；钝化温度为：26℃，pH：2.5，时间为28s。二次钝化结束后，同样用纯水进行水洗，水洗分为一般水洗和交换水洗，每次流量均为180L/h，时间4s。然后再进行热水洗和封闭，热水洗的溶液的成分及浓度为：FINIGARD205A：8％；热水洗的温度为50℃，pH为11.5，时间为30s。封闭分为两次进行，分别形成第一封闭膜层和第二封闭膜层，第一封闭膜层在第一封闭剂中形成，第二封闭膜层在第二封闭剂中形成，第一封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460：14％，第二封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460：11％；第一封闭剂和第二封闭剂的温度均为46℃，pH均为9.5，时间均为32s。最后在室温环境下风切5min后在60℃下烘干即可得到最终制品冷却水管接头总成。

实施例4：

将铁材料制成的冷却水管接头总成坯件先进行化学除油和超声除油，化学除油的溶液的成分和浓度为：Presol1700:85ml/L；化学除油的温度为65℃，时间为14min。超声除油的溶液的成分和浓度为：COVENPREP121：28g/L；超声除油的温度为65℃，时间为5min。然后进入初端电解池进行初端电解，初端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061：85g/L；电解的电流密度为4A/dm²，电解温度为65℃，电解时间为6min。初端电解之后进行三次水洗，每次流量160L/h，时间3s。水洗之后采用浓度为33％的盐酸进行酸洗14min。酸洗过后再进行两次水洗，每次流量190L/h，时间4s。水洗过后坯件进入终端电解池进行终端电解处理，终端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061：65g/L；电解的电流密度为4A/dm²，电解温度为65℃，电解时间为6min。在终端电解之后再次进行两次水洗，每次流量180L/h，时间5s。水洗之后采用浓度为18％的盐酸进行活化，活化时间为18s。活化结束后用纯水进行两次水洗，每次流量180L/h，时间6s。之后将坯件在浓度为45g/L的NaOH碱性溶液中预浸9s，完成整个预处理过程。

将完成预处理的坯件进行热镀锌形成锌层，热镀锌的镀锌液按表1中实施例4进行配制，配位剂为酒石酸钾钠，净化剂更为优选为CK778，走位剂和光亮剂都为市售常用的走位剂和光亮剂中的一种。镀锌过程中阴极电流密度为1.8A/dm²，镀液温度为25℃，电镀时间为60min。

将镀锌完成后的坯件先进行水洗，水洗分为一般水洗和超声水洗，一般水洗时流量190L/h，时间5s；超声水洗的时间5min。水洗之后采用浓度为5ml/L，pH为2.3的硝酸溶液进行出光，时间为14s。出光后坯件进行两次的水洗，每次流量165L/h，时间6s。水洗后进行钝化，钝化分为两次进行，分别形成第一钝化膜层和第二钝化膜层。第一钝化膜层在第一钝化液中形成，第一钝化液的成分和浓度为：LANTHANE315：95ml/L；钝化温度为42℃，pH：2.4，时间为55s。一次钝化结束后，用纯水进行两次水洗，每次流量180L/h，时间6s。然后在第二钝化液中进行二次钝化形成第二钝化膜层，第二钝化液的成分和浓度为：FINIDIP145：95ml/L；钝化温度为：26℃，pH：2.6，时间为28s。二次钝化结束后，同样用纯水进行水洗，水洗分为一般水洗和交换水洗，每次流量均为170L/h，时间5s。然后再进行热水洗和封闭，热水洗的溶液的成分及浓度为：FINIGARD205A：9％；热水洗的温度为55℃，pH为11.6，时间为34s。封闭分为两次进行，分别形成第一封闭膜层和第二封闭膜层，第一封闭膜层在第一封闭剂中形成，第二封闭膜层在第二封闭剂中形成，第一封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460：14％，第二封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460：11％；第一封闭剂和第二封闭剂的温度均为48℃，pH均为9.6，时间均为32s。最后在室温环境下风切5min后在65℃下烘干即可得到最终制品冷却水管接头总成。

实施例5：

将铁材料制成的冷却水管接头总成坯件先进行化学除油和超声除油，化学除油的溶液的成分和浓度为：Presol1700:90ml/L；化学除油的温度为70℃，时间为15min。超声除油的溶液的成分和浓度为：COVENPREP121：30g/L；超声除油的温度为70℃，时间为6min。然后进入初端电解池进行初端电解，初端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061：90g/L；电解的电流密度为5A/dm²，电解温度为70℃，电解时间为6min。初端电解之后进行三次水洗，每次流量160L/h，时间2s。水洗之后采用浓度为35％的盐酸进行酸洗15min。酸洗过后再进行三次水洗，每次流量160L/h，时间2s。水洗过后坯件进入终端电解池进行终端电解处理，终端电解电解液的成分和浓度为：Presol7061：70g/L；电解的电流密度为5A/dm²，电解温度为70℃，电解时间为6min。在终端电解之后再次进行三次水洗，每次流量160L/h，时间2s。水洗之后采用浓度为20％的盐酸进行活化，活化时间为20s。活化结束后用纯水进行三次水洗，每次流量160L/h，时间2s。之后将坯件在浓度为50g/L的NaOH碱性溶液中预浸2s，完成整个预处理过程。

将完成预处理的坯件进行热镀锌形成锌层，热镀锌的镀锌液按表1中实施例5进行配制，配位剂为酒石酸钾钠，净化剂更为优选为CK778，走位剂和光亮剂都为市售常用的走位剂和光亮剂中的一种。镀锌过程中阴极电流密度为2A/dm²，镀液温度为26℃，电镀时间为70min。

将镀锌完成后的坯件先进行水洗，水洗分为一般水洗和超声水洗，一般水洗时流量160L/h，时间2s；超声水洗的时间6min。水洗之后采用浓度为6ml/L，pH为2.5的硝酸溶液进行出光，时间为15s。出光后坯件进行三次的水洗，每次流量160L/h，时间2s。水洗后进行钝化，钝化分为两次进行，分别形成第一钝化膜层和第二钝化膜层。第一钝化膜层在第一钝化液中形成，第一钝化液的成分和浓度为：LANTHANE315：100ml/L；钝化温度为45℃，pH：2.5，时间为60s。一次钝化结束后，用纯水进行三次水洗，每次流量160L/h，时间2s。然后在第二钝化液中进行二次钝化形成第二钝化膜层，第二钝化液的成分和浓度为：FINIDIP145：100ml/L；钝化温度为：30℃，pH：2.8，时间为30s。二次钝化结束后，同样用纯水进行水洗，水洗分为一般水洗和交换水洗，每次流量均为160L/h，时间2s。然后再进行热水洗和封闭，热水洗的溶液的成分及浓度为：FINIGARD205A：10％；热水洗的温度为60℃，pH为11.8，时间为35s。封闭分为两次进行，分别形成第一封闭膜层和第二封闭膜层，第一封闭膜层在第一封闭剂中形成，第二封闭膜层在第二封闭剂中形成，第一封闭剂的成分及浓度为：FINIGARD460：15％，第二封闭剂的溶液的成分及浓度为：FINIGARD460：12％；第一封闭剂和第二封闭剂的温度均为50℃，pH均为10，时间均为35s。最后在室温环境下风切6min后在70℃下烘干即可得到最终制品冷却水管接头总成。

将本发明实施例1-5制成的冷却水管接头总成制品进行性能测试，其中耐腐蚀性采用盐雾试验进行测定，温度设定为35±1℃，溶液为pH值为6.5-7.2的5％NaCl溶液，持续喷淋。测试结果如表2所示。

表2：本发明实施例1-5制得的冷却水管接头总成的性能测试结果

从表2可知，本发明制得的冷却水管接头总成耐腐蚀性强，锌层的附着力好，且经表面观察，锌层平整光洁，具有较好的金属光泽，无漏镀、溶剂斑点、起皮、龟裂等缺陷。

对比例1与实施例3的区别仅在于，对比例1中镀锌液的温度为30℃。

对比例2与实施例3的区别仅在于，对比例2中镀锌液的温度为18℃。

对比例3与实施例3的区别仅在于，对比例3中镀锌液的阴极电流密度为2.5A。

对比例4与实施例3的区别仅在于，对比例4中镀锌液中不含配位剂。

对比例5与实施例3的区别仅在于，对比例5中镀锌液中净化剂为5ml/L。

对比例6与实施例3的区别仅在于，对比例6中镀锌液中净化剂为15ml/L。

对比例7与实施例3的区别仅在于，对比例7中后处理过程中仅进行一次钝化。

对比例8与实施例3的区别仅在于，对比例8中后处理过程中仅进行一次封闭。

将对比例1-8制成的冷却水管接头总成制品进行性能测试，其中耐腐蚀性采用盐雾试验进行测定，温度设定为35±1℃，溶液为pH值为6.5-7.2的5％NaCl溶液，持续喷淋。测试结果如表3所示。

表3：对比例1-8制得的冷却水管接头总成的性能测试结果

从表3可知，对比例制得的冷却水管接头总成耐腐蚀性和锌层的附着力均弱于本发明实施例制得的冷却水管接头总成耐腐蚀性和锌层的附着力。

对比例9与实施例3的区别仅在于，对比例9中第一钝化膜厚度为0.6μm。

对比例10与实施例3的区别仅在于，对比例10中还形成有第三钝化膜，第三钝化液与第二钝化液相同，钝化膜总厚度为0.72μm。

对比例11与实施例3的区别仅在于，对比例11中第一封闭膜厚底达到0.5μm。

对比例12与实施例3的区别仅在于，对比例12中还形成有第三封闭膜，第三封闭剂与第二封闭剂相同，封闭膜总厚度为0.56μm。

将对比例9-12制成的冷却水管接头总成制品进行性能测试，对制品进行擦拭。结果如表4所示。

表4

对比例	结果
		9	锌层外全部脱落
10	锌层外全部脱落
		11	封闭膜层脱落

12

封闭膜层脱落

从表4可知，钝化膜层和封闭膜层的厚度与其结合力相关，过厚会导致膜层易脱落现象发生，影响制品的耐蚀性能和美观度。

实施例5-10与实施例1-5的区别仅在于，配位剂为EDTA二钠盐。

实施例11-20与实施例1-10的区别仅在于，NaOH的添加量还可以为100g/L、105g/L、108g/L、112g/L、118g/L、126g/L、135g/L、138g/L、140g/L、145g/L、150g/L。

实施例21-30与实施例1-10的区别仅在于，光亮剂的添加量还可以为0.6ml/L、0.7ml/L、1.3ml/L、1.6ml/L、1.8ml/L、2ml/L。

实施例31-40与实施例1-10的区别仅在于，净化剂的添加量还可以为13ml/L、14ml/L、15ml/L。

实施例41-50与实施例1-10的区别仅在于，配位剂的添加量还可以为6g/L、7g/L、9g/L、13g/L、14g/L、15g/L。

本发明技术方案中冷却水管接头总成还可以采用包括而不限于钢制、铝合金、镁合金等材料在内的金属材料制成。

鉴于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近，故而此处不对各个实施例的验证内容进行逐一说明，仅以实施例1-5作为代表说明本发明申请优异之处。

本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处，同样都在本发明要求保护的范围内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (7)

1.一种冷却水管接头总成的表面处理工艺，其特征在于，所述表面处理工艺为：

将基材进行预处理；

将保护层形成于基材上，所述保护层为锌层，厚度为10-15μm；和

将钝化膜层形成于保护层上；和

将封闭膜层形成于钝化膜层上。

2.根据权利要求1所述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺，其特征在于，所述钝化膜层包括第一钝化膜层和第二钝化膜层，所述第二钝化膜层形成于第一钝化膜层上。

3.根据权利要求2所述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺，其特征在于，所述第一钝化膜层和第二钝化膜层的厚度均为0.1-0.5μm，钝化膜层的总厚度≤0.6μm。

4.根据权利要求1所述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺，其特征在于，所述封闭膜层包括第一封闭膜层和第二封闭膜层，所述第一封闭膜层形成于第二钝化膜上，第二封闭膜层形成于第一封闭膜层上。

5.根据权利要求4所述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺，其特征在于，所述第一封闭膜层和第二封闭膜层的厚度均为0.1-0.3μm，封闭膜层的总厚度≤0.5μm。

6.根据权利要求1所述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺，其特征在于，所述锌层采用镀锌液热镀而成，所述镀锌液主要由以下成分(单位体积镀液中添加量)配制而成：Zn：5-9g/L，NaOH：100-150g/L，走位剂：6-10ml/L，光亮剂：0.5-2ml/L，净化剂：8-15ml/L，配位剂：5-15g/L。

7.根据权利要求6所述的一种冷却水管接头总成的表面处理工艺，其特征在于，所述热镀锌过程中阴极电流密度为0.5-2A/dm²，温度为20-26℃，时间为40-70min。