(珠海凌达压缩机有限公司)
摘要：在钢铁机械生产中对表面进行防护处理是非常必要的，这不仅能够有效确保产品的美观，而且还可以延长产品的使用寿命。因此，磷化工艺在压缩机制造中应用十分广泛，但一些新的环保问题也开始逐渐凸显。在文章中，笔者简要介绍了磷化处理的原理以及有点；并在此基础上提出了优化传统工艺的若干措施。
关键词：压缩机；磷化工艺；优化方法
引言
传统磷化工艺中通常采用钝化的方法，以提高压缩机表面的抗腐蚀性能。这种工艺手段确实取得了立竿见影的效果，但是工艺过程产生的酸性废液在净化处理上较为复杂。因此，随着近几年行业规范与环保意识的完善，对磷化工艺进行优化已经十分迫切。一方面显著提高压缩机产品的表面抗磨表现；另一方面也能够简化副表面的处理工艺，使压缩机标准化、批量生产得以实现。
一、磷化工艺概述
（一）磷化反应原理
磷化工艺其本质是磷酸盐在电化学反映下的结晶现象，从而在压缩机表面形成一层隔绝空气的保护层。如此一来，使压缩机的金属主体免受空气、外界环境侵蚀，从而延长产品的生命周期。首先，利用磷酸盐与压缩机副表面充分接触。铁单质在酸性环境的作用下而出现了电离现象，大量生成了二价的铁离子。相反，氢离子却在过程中转化为氢气，压缩机副表面的氢离子含量变少。其反应方程式如下：
Fe-2e→Fe2+2H++2e→2[H]→H2
然后再利用氧原子来加速反应进行，使反应物进一步被消耗。氧原子的不仅可以与压缩机副表面的氢离子生产水分子，而其还可以将二价铁转化为三价铁。随着反应的逐渐进行，副表面的磷酸盐溶液也分解为氢离子和磷酸根。最终磷酸根由于浓度变大而产生析出的现象，在金属表面形成一层沉淀。
（二）磷化具体作用
磷化作为一种金属防腐手段，在当前机械制造领域有着非常广泛的应用。根据零件的需要与用途的不同，磷化所表现出来的作用也有所区别。比如在压缩机进行涂装前，通过磷化处理可以增强零件与涂料之间的固定性。这样不仅可以使产品的外表更加光滑美观，而且涂料在使用中的性能表现也更加持久。除此之外，在零部件的生产安装中也对磷化工艺有着一定程度的依赖，能够极大地方便工序的开展。比如磷化膜可以改善零部件的润滑程度，有效地提高了生产的效率。最后值得一提的是，磷化工艺还能够起到绝缘保护的作用。在电机的生产以及投产后，零部件尤其是硅片最容易受到电磁影响出现故障。若及时使用锌进行磷化加工，那么产品表面的绝缘性能也讲得到保障，使电机运行更加安全稳定。
二、磷化工艺的应用优势
（一）有利于降低生产成本
随着压缩机市场竞争的日益激烈，制造企业不仅需要在质量上精益求精，而且也需要在价格上体现出优势。传统磷化工艺一方面成本高昂，另一方面也不符合企业社会责任。因此，近几年逐渐被市场淘汰，新型磷化工艺逐渐普及推广。实际上此前还有一部分企业采用硫化工艺来处理压缩机表面，从产品效果来看的确有着不俗的表现。但是硫化加工的工序更加繁杂，所需要的试剂成本也高出一截。除此之外，硫化加工虽然在短期内有着突出的防摩擦性能，但是随着产品使用摩擦系数变大，给运行和维护带来了极大的不便。相比之下，磷化工艺的应用恰好解决了还这个难题，给压缩机制造企业减轻了资金压力。而且磷化处理的特点在于，初期表面光滑程度并不高，但在零部件使用磨合过程中慢慢优化，因此更能够经受住考验。
（二）有利于简化加工工序
压缩机表面的处理主要集中在三个部分，包括支撑轴轴端、轴颈和轴承。在压缩机运行过程中轴承发挥着重要的作用，负责在转动中带动叶轮导风。因此，其表面的光环程度直接决定了产品的压缩性能。但由于这三个部分并非是连接在一处，在进行磷化处理的过程中就存在操作上的困难。一旦存在遗漏或者覆盖不全，那么在使用过程中就会出现干摩擦的现象，从而给零部件造成严重的损坏。传统方法不仅需要进行保护层的添加，而且还需要对废液进行净化回收，给企业造成了极大的负担。磷化处理则更加安全不需要考虑污染问题，可直接对产品的表面进行溶液的喷涂。且当工艺完成后，也能够在极端的时间内投产使用，不需要进行回收处理。
三、压缩机表面磷化处理的要点
（一）零部件的脱脂
脱脂是磷化处理前必备的工序，主要是对零部件表面的污染物进行清除。尤其是金属零部件在生产加工中不仅可能沾染现场的油脂，而且还可能附着灰尘和金属粉末。若直接进行磷化处理则可能给零件与涂装层的结合造成阻碍，不利于产品的长久使用。比如部分技术人员在磷化处理前没有切实完成脱脂工序，因此在磷化后薄膜覆盖不均匀，出现多处凹凸不平的现象，在投产使用后很快就会出现脱落。技术人员应该根据配方进行合理配比，利用硅酸盐和其它化合物进行充分搅拌。同时需要注意脱脂剂的温度与酸碱度，通常而言脱脂剂的温度需要不低于六十。因此，在进行脱脂前还需要对溶液进行适当的加热，以确保其化学性能更好的发挥。此外，技术人员还必须使用酚酞来检测脱脂剂的酸碱度。一般来说，脱脂剂应该满足每3千克碱度升高1，将其控制在合理的范围内则脱脂的功效将大幅度提高。
（二）表调剂的使用
目前业界在脱脂过程中主要使用一些强碱性的溶液，而这部分化学物质极容易使压缩机表面出现晶体变粗的现象。比如NaOH与Na2SiO3等水洗性较低，在脱脂过程中就会大量附着在零部件表面。而此时若直接进行磷化处理，那么薄膜会受到晶体的影响而出现孔洞、凹凸的现象，从而使磷化膜的性能被制约。笔者建议，技术人员在进行磷化加工之前应该先使用表调剂来缓解这一情况，确保后续工序能够正常落实。比如可以使用强酸和强碱来对表面晶体进行溶解，逐渐使零部件的表面呈现出光滑的外观。不仅如此，表调剂的使用还有助于提高反应速率。强酸和强碱的使用会使金属表面的温度升高，在高温环境下磷化的反应物更加活跃，从而加快了生产效率。此外，近几年业界一直在探讨工艺的节能手段。表调剂的使用也正好符合这一诉求，在表调剂使用后磷化的加工时间呗缩短了一半。这不仅大量节约了时间，而其还有利于能耗的降低。特别是在北方低温环境下，表调剂的使用也使得低温环境下磷化能够正常开展，是该工艺不小的技术突破。
（三）封闭干燥处理
磷化处理后仍需要对产品进行妥善的养护，否则也会出现生锈以及摩擦系数变大的现象。部分技术人员在加工过程中马虎应付，在完成磷化后未能及时进行干燥封闭处理，最终也出现了不同程度的质量问题。笔者通过实验发现，磷化膜成型后虽然及时阻隔了铁离子与氢离子的扩散，且与空气接触的过程中氧离子表现十分活跃。氧离子与薄膜内的氢离子不断结合，是表面的酸碱浓度逐渐变化，最终形成一层保护膜。但是这个过程反应缓慢，通常要历经二十余个小时，不利于生产效率的提高。因此，笔者建议技术人员在完成磷化工艺后应该及时进行烘干处理。通过高温环境来加速表面反应速度，使压缩机批量化生产得以实现。当然，自然风干也是可选择的方案之一，这种办法算然效率较低但是无污染。只要技术人员控制好时间，避免工况环境内的灰尘杂物造成破坏即可。
结语
综上所述，在压缩机表面摩擦处理中为了保持表面光洁，且实现防腐防锈的功能。业界通常采用磷化处理的手段，一方面能够极大的降低生产成本，另一方面在操作中也相对建议。笔者建议，技术人员应该着重处理好脱脂、表调以及干燥处理的环节，促进磷化工艺的进一步优化。
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