三角拉丝机金属材料处理技术

金属材料表面预处理技术

    基体表面预处理

    2. 3.1基体表面平整

    表面平整一般采用磨光、滚光、抛光及刷光和振动磨光。

    1．磨光

    磨光是借助粘有磨料的特制磨光轮（或带）的旋转，以磨削金属零件表面的过程。磨光可去掉零件表面的毛刺、锈蚀、划痕、焊瘤、焊缝、砂眼、氧化皮等宏观缺陷，以提高零件的平整度和电镀质量。

    磨光可根据零件表面状态和质量要求高低进行一次磨光和几次（磨料粒度逐渐减小）磨光，磨光后零件表面粗糙度可达0.4 μm，油磨效果。

磨光适用于加工金属材料和部分非金属材料。磨光效果主要取决于磨料的特性，磨料的质量，磨光轮的刚性韧性和轮轴的旋转速度。对于磨料的选用应根据加工材质而定，

 2．滚光

    滚光是将成批零件与磨削介质一起在滚筒中作低速旋转，靠零件和磨料的相对运动进行光饰处理的过程。

    常使用的湿法加工磨削介质中含磨料、化学剂和水。有时也用干法加工，滚筒中只有磨料和零件。零件各部位被磨削的顺序是锐角>棱边>外表面>内表面。对于复杂零件的内表面往往很难产生滚光作用。滚光设备成本低，但耗时较长，主要适用于小型零件。常用磨料有钉子头、石英砂、皮革角、铁砂、贝壳、浮石和陶瓷片等。

  3．抛光

  抛光是用抛光轮和抛光膏或抛光液对零件表面进一步轻微磨削以降低粗糙度，也可用于镀后的精加工。抛光轮转速较磨光轮快（圆周速率20―35．n/s）。抛光轮分为非缝合式、缝合式和风冷布轮。一般形状复杂或后精抛光的零件用非缝合式；形状简单或镀层用缝合式；大型平面、大圆管零件用风冷布轮

 4．刷光

    刷光是把刷光轮装在抛光机上，用刷光轮上的金属丝（钢丝、黄铜丝等）刷，同时用水或含某种盐类，表面活性剂的水溶液连续冲洗去除零件表面锈斑、毛刺、氧化皮及其他杂物，还可用于装饰目的进行丝纹刷光和缎面刷光等。

    5．振动磨光

    振动磨光是将零件与大量磨料和适量抛磨液置人客器中，在容器振动过程中使零件表面平整光洁。常用磨料有鹅卵石、石英砂、陶瓷、氧化铝、碳化硅和钢珠等。

    抛磨液是表面活性剂、碱性化合物和水。振动磨光效率比滚光高得多且不受零件形状的限制，但不适宜于精密和脆性零件的加工。

  2.3.2基体表面清洁

  基体表面清洁的目的是：作为前序处理工艺的一部分，为下一涂装或其他表面加工（如电镀、热喷涂等）打基础；作为一项单独表面处理技术，可提高工件寿命或恢复工件原状态或节能需要（锅炉清除水垢，提高热效率）；工件（设备）隐患，提高性（如传热设备局部过热可通过清洗来解决），消毒、灭菌，除放射性污染，有利于人体健康。

    表面清洗主要包括除油和除锈。

    1．除油

    工件上常见的油分为两类：一类是皂化性油，即不同脂肪酸的甘油酯，能与碱发生皂化反应，生成可溶于水的肥皂或甘油，如各种植物油大多属此类；另一类是非皂化性油，是各种碳氢化合物，它们不能与碱发生皂化反应，且不溶于碱溶液，各种矿物油如凡士林、柴油、机油、石蜡均属此类，这两类油均不溶于水。

    除油方法可分为有机溶剂除油、化学除油和电化学除油等。使用上述各除油法的同时使用超声波场，可以大大提高除油的速度和效果。

    (1)有机溶剂除油

    有机溶剂对两类油脂有物理溶解作用。特点是除油速度快，一般不腐蚀金属，但除油不，需用化学法或电化学法再补充除油。溶剂大多易燃或有毒，常用的有机溶剂有煤油、汽油、苯类、酮类、某些氯化烷烃、烯烃等。

    ①浸沉法。将工件浸泡在有机溶剂中并加以搅拌，油脂被溶解并带走不溶解的污物。

    ②喷淋法。将有机溶剂喷淋于工件表面，油脂不断被溶解，反复喷淋直至油污全部除净为止。除易挥发的溶剂，如丙烷、汽油和二氯甲烷外其他均可应用，但须置于密闭容器内操作。

    ③蒸汽洗法。在密闭容器内，底部装入有机溶剂，工件悬挂在有机溶剂上面。将溶剂加热，溶液蒸汽在工件表面冷凝成液体并溶解油脂，连同油污一起滴落入溶剂槽中，除去工件表面上的油污。

    ④联合处理法。工件若采用浸沉洗一蒸汽洗联合处理，或浸沉洗一喷淋一蒸汽洗联合处理，除油效果会。

    三氮乙烯在光、热( >120℃)、氧和水的作用T，特别是在铝、镁的强烈催化下，会分解出剧毒的光气和腐蚀性的氯化氢，因此操作时应避免将水带入除油槽内，避免日光直射，及时捞出掉入槽中的铝、镁工件。

    为确保溶剂稳定，一般要添加多种稳定剂，常用的有：

    ①氧化抑制剂（防止分解）即苯酚等。

    ②缩合反应抑制剂（防止变质）即醇类、酯类等。

    ③酸中和剂一碱性胺类等。

    ④设备、工件腐蚀抑制剂。

    稳定剂并非，因此要谨防混入能引起分解、变质的外部诱发因素。为防止水分混入，工件干燥后才能除油；除油槽的冷却管要避免过冷而使空气中的水分冷凝；同时，要防工件的脱落以及金属粉末的混入，注意避免日光直射（紫外线），以荧光灯为好。

    (2)化学除油

    化学法除油是利用碱溶液对皂化性油脂的皂化作用和表面活性物质对非皂化性油脂的乳化作用，除去工件表面上的各种油污。

    ①皂化作用。置于除油液中的碱起化学反应生成肥皂的过程称为皂化。一般动植物油中的主要成分是硬脂酸酯，它与氢氧化钠产生皂化反应，反应式为

使原来不溶于水的皂化性泊脂变成能溶于水（特别是热水）的肥皂和甘油，从而易被除去。

    ②乳化作用。矿物油等非皂化性油脂只能通过乳化作用才能除去。非皂化性油月旨与乳化剂作用生成乳浊液的过程，称为乳化作用。乳化作用的结果是令工件表面的非皂化性油污在乳化剂的作用下变成微细油珠，与工件表面分离并均匀分布于溶液中，形成乳浊液，从而达到除油的目的。生产中因皂化时间长，除油大部分是靠乳化作用完成的。

    ③常用除油工艺。

    a．碱性除油。常用碱性除油只能除去工件表面的具有皂化性的动植物油，表2.7为钢铁材料化学除油液配方及工艺。

    表2.7钢铁材料化学除油液配方及工艺

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