摘要:随着国民经济的快速发展,为了进一步提升企业的加工制造水平,保证加工工件的质量,对涂抹防锈油、电镀铬、电镀锌、盐浴复合处理等4种常用的防锈方法进行了对比研究,找到适合工件的防锈处理方案。
关键词:防锈处理;防锈油;电镀铬;盐浴复合处理
引言:
工件涂装是现代的产品制造工艺中的一个重要环节。防锈、防蚀涂装质量是产品全面质量的重要方面之一。产品外观质量不仅反映了产品防护、装饰性能,而且也是构成产品价值的重要因素。由于涂油不及时和地区气候原因,容易造成工件表面生锈;加之使用厂家不能按期提货等原因,也造成许多工件在本厂储存一段时间,最终导致完工后的工件锈蚀,严重影响外观质量。如何防锈成为摆在我们面前很棘手的问题。
1工件产生锈蚀的因素
(1)季节及环境因素导致工件容易生锈。该厂位于东北地区,气候温差大,尤其是夏季室内潮湿,精加工工件很容易吸收潮气,导致工件很快锈蚀。(2)防锈油的储存及质量。防锈油的质量不好,会直接导致工件很快生锈,而且除锈很困难。(3)精磨后的产品做磁粉探伤后,不及时清洗干净,不涂机油或防锈油,也会导致工件的锈蚀产生。(4)磨后产品经镗床、深孔钻及锯床等机械加工,如果使用切削液,防护不当及清洁不及时也会导致工件的锈蚀。
2防锈处理方式
2.1电镀铬防锈处理
镀铬防锈处理主要是在工件的表面镀一层铬金属。镀铬的电镀液有多种配方,最广泛使用的是铬酐和硫酸的水溶液,然后分别添加不同的添加剂。将工件侵入电镀液,阴、阳级连接,接通直流电,使镀液中的铬离子在工件上还原,形成铬镀层。该方法的优点:可提升工件外观美观性,提高工件的硬度、耐磨性、耐腐性;缺点:镀铬薄的地方比较容易出现毛孔,将金属暴露在空气中,若两种不同的金属形成原电池反应,产生电化学腐蚀,同样也容易生锈。
2.2 盐浴复合处理
盐浴复合技术就是经过淬火-抛光-淬火处理,国内简称为QPQ。它在两种盐浴中处理工件,是盐浴渗氮和盐浴氧化的复合;渗层组织上是氮化物和氧化物的复合;渗层性能上是耐磨性与抗蚀性的复合。工件经QPQ处理后,其渗层组织由3层组成:由外向内分别是氧化膜、化合物层和扩散层。氧化膜是铁的氧化物,可以提高金属表面的抗蚀性,美化工件的外观,它与化合物层一起构成了抗蚀性极高的综合抗蚀层。化合物层俗称白亮层,是QPQ技术所形成的渗层组织中最重要的部分,耐磨性极高,抗蚀性也极高(通常渗层质量的好坏多以化合物层的深度和致密度来衡量)。扩散层是化合物层与中心之间的暗黑色组织,是氮在铁中的固溶体或过饱和固溶体。氮化后快速冷却形成的过饱和固溶体,在以后回火或失效时,会析出针状的Fe4N。一般扩散层的主要作用是提高金属的疲劳强度。该方法的优点是成本低,耐蚀、耐磨性强,防锈效果强;缺点是处理工艺要求高。
2.3防锈油防锈处理
防锈油防锈适用于短期的工序间防锈和长期的储运防锈,本文仅说明防锈油用在工序间的工件表面防锈处理,在以下工序需涂覆防锈油:(1)下料车间。工件制作完成后,涂防锈油;(2)结构件车间。工件制作完成后,涂防锈油;(3)外协件。外协件来货前,涂防锈油;(4)下料成品库、结构件成品库和外协件库。工件入库后,三个月没有转到下个工序,则再重新涂一次防锈油(重涂防锈油前,保证被涂部位清洁,无锈蚀);(5)下料车间接收外协件后,工件防锈归下料车间,工件制作完成后,如防锈油膜在制作过程中损坏,则重新补涂一次防锈油;(6)结构件车间接收下料车间工件或外协件后,工件防锈归结构件车间,工件制作完成后,如防锈油膜在制作过程中损坏,则重新补涂一次防锈油。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆涂防锈油工序间短期防锈效果可靠,缺点是涂油前需要清洁工件表面,涂油过程存在环境污染,工件进入下道工序,则需要对防锈油进行清洗。
2.4电镀锌防锈处理
镀锌防锈处理主要是在工件的表面镀一层锌金属,主要以热镀锌工艺进行处理,因为锌易溶于酸,也能溶于碱,可称它为两性金属。虽然锌在干燥的空气中几乎不发生变化,但在潮湿的空气中,锌表面会生产致密的碱式碳酸锌膜,防锈效果较佳,故电镀锌的防锈处理在常见零件的应用较多,包括螺栓、螺钉等标准件。由于结构特殊性,为防止锌金属影响变速箱箱体内润滑油的化学成分,故此方式不在工件上进行试验对比。
3工件在防锈处理后进行盐雾试验对比
同一种工件采用以上4种防锈处理方式进行试验对比。为还原工件在整机使用工况的一致性,我们按照两步进行,并采取排除法逐步试验。第一步先将4个试验工件在静状态下进行盐雾试验,若有生锈现象,我们将对生锈零件进行试验终止。若试验工件在试验结束后未发现有生锈现象,我们将此工件进行下一步模拟操纵4万次试验,然后再进行同样的盐雾试验(工件1为涂抹防锈油,工件2为电镀铬防锈处理,工件3为电镀锌防锈处理,工件4为QPQ盐浴复合处理)。试验情况如下。1)涂抹防锈油。将未使用的工件1上喷防锈油(工件1的一半喷有防锈油,另一半不做处理),待1h后,将工件1放入盐雾试验机中进行盐雾试验。经观察发现,盐雾时间在200h后,工件1两端均出现有锈斑,且喷有防锈油的部位锈斑面积较大,未做处理处出现有点状锈斑。2)电镀铬防锈处理。将未使用的工件2放入盐雾试验机中进行盐雾试验。经观察发现:盐雾试验时间在120h后,发现工件2有锈斑出现;盐雾时间在200h后,工件2出现较大面积的锈斑。3)电镀锌防锈处理。将未使用的工件3放入盐雾试验机中进行盐雾试验。经观察发现,盐雾时间在200h后,未发现工件3有锈斑出现。4)QPQ盐浴复合处理。将未使用的工件4放入盐雾试验机中进行盐雾试验。经观察发现,盐雾时间在200h后,工件4未发现有锈斑。为了进一步验证防锈处理,我们将盐浴时间延长至270h后,也未发现有锈斑出现。通过试验结果可看出,QPQ盐浴复合处理方式在同等条件下,防锈处理效果要好于其他处理方式。
4锈蚀隐患的控制
为了防止工件锈蚀的产生,需要采取切合实际的应对措施:(1)磨床的切削液要具有防锈效果,每隔一段时间要用试纸检测切削液的酸碱度,保证pH值≥9。当pH值<9时,必须及时添加切削液,防止因切削液酸度高引起工件锈蚀。精磨完工件,需要将工件及时擦拭干净,1h后表面涂上防锈油作临时防锈用。(2)镗床、深孔钻床及锯床加工磨后的精加工工件要做好防锈措施。加工完产品时,要将切削液擦拭干净,待工件干燥后涂上机油。(3)对于磁粉探伤工件,不允许用水擦拭工件,且探伤后立即用清洗油除净磁粉液,然后涂上防锈油。
5结语
总之,精加工完工件的防锈工作是一项艰巨的任务,每个环节都影响工件的外观质量。不仅要求良好的加工存储环境条件、性能优异的防锈材料,还需要厂内全员参与、加强生产加工工艺过程管理,严格中间过程和产成品检验,才能达到理想的防锈效果。文中找到了适合机加工的零件防锈方式,还对防锈方案进行了进一步的深入研究,提升了工件的防锈效果。
参考文献:
[1]赵宗红,王俊平.近海环境下机加工车间工件防锈问题浅析[J].汽车零部件,2013(12):37-39.
[2]罗益.机加工车间工件防锈问题浅析[J].汽车零部件,[J].科技经济导刊,2018,26(21):81.
[3]陈杰.机加工车间工件防锈问题浅析[J].汽车零部件,[J].电气时代,2018(7):72.
[4]李志慧.机加工车间工件防锈问题浅析[J].汽车零部件,[J],2018,21(6):34-36.
论文作者:赵柏东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签:工件论文; 防锈油论文; 锈斑论文; 锈蚀论文; 车间论文; 盐浴论文; 加工论文; 《电力设备》2019年第4期论文;