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锻件表面清理的一般方法有哪些?

发布时间:2020-06-27 点击数:39

       锻件在热处理后,其表面或多或少都会有不同程度的氧化现象,严重时会在锻件表面产生较多的氧化皮。目前,去除氧化皮的表面清埋方法主要有化学清理法和机械清理法两大类。


       一、化学清理法 


       这类方法是以化学方法清除锻件表面的氧化皮和粘附的不溶于水的盐类。常用的方法有:硫酸酸洗法、盐酸酸洗法、电解清理法。其中,用得最多的是硫酸酸洗法和盐酸酸洗法。


       1.硫酸酸洗法


       硫酸酸洗法采用硫酸水溶液,其质量浓度为50~200g/L,酸洗温度通常在60~80℃范围内。硫酸是氧化性酸,其酸洗的速度低于盐酸,有时为加快酸洗速度,可配以超声波作为辅助手段。


       2.盐酸酸洗法


       盐酸酸洗法采用盐酸水溶液,其质量浓度为50~200g/L,酸洗温度通常在40℃以下。盐酸是一种还原性酸,具有很强的酸洗能力,使用时,它还可能造成氧化皮下金属基体的过腐蚀。因此,酸洗时需常加入部分抑制剂(如尿素或乌托品),以保护金属基体。盐酸价格较高,且锻件酸洗后易生锈,故生产上位用较少。


       无论是采用硫酸酸洗法还是采用盐酸酸洗法,操作时,锻件在酸洗以后,还需放入至40~50℃的热水中进行冲洗,然后再放入质量分数为8%~10%的碳酸钠水溶液中进行中和,最后再用热水冲洗。


锻件


       化学清理的设备主要是指酸洗槽。为避免受酸洗液的侵蚀,酸洗槽常用耐酸混凝土、不锈钢、聚氯乙烯塑料以及玻璃钢等耐酸材料制成。另外,为了改善劳动条件和提高生产率,有的酸洗槽还附设有各种提升和连续输送装置。


       二、机械清理法 


       机械清理法是将速度很大的砂粒或铁丸,喷射至锻件表面或借助锻件之间、锻件与设备构件之间的碰撞或摩擦作用,以除去锻件表面的氧化皮。常用的机械清理设备是喷砂机、喷丸机和滚筒机等。


       1.喷砂机


       喷砂机的工作原理,是利用压缩空气压力,使砂粒产生高速运动,撞击锻件表面的氧化皮及污物,从而使其脱落,这种清除氧化皮及污物的方法称为喷砂处理。如果将砂粒换成铁丸,则称喷丸处理。


       固体砂粒通常采用硅砂,生产时硅砂的消耗量约为锻件质量的5%~10%;如果使用铁丸,其消耗量仅为锻件质量的0.05%~0.1%。在这两种材料中,硅砂的价格便宜,来源广泛,又不易损伤锻件,喷砂后锻件表面通常呈银灰色,洁净美观,故广泛用于工具、刀具和形状复杂的锻件表面清理。


       根据其工作原理,喷砂机可分为吸力式、重力式和增压式三种。其中,吸力式喷砂机应用最为广泛。另外,在重力式喷砂机中,砂子借自重流入混合室中,再由喷嘴喷出。对于增压式喷砂机,主要是利用压缩空气给砂子以压力,促使其流入至混合室或吸砂管内。


       一般的喷砂设备都会产生大量的粉尘,除污染环境外,也危害人体健康。近年来,真空喷砂机和液体喷砂机已逐步取代普通喷砂机,前者把喷砂、冋收、除尘集中在一个真空设备内,结构紧凑,操作简单,去除氧化皮迅速而干净。后者利用液体与砂子的运动,工作效率高,动作准确,也不产生粉尘。

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       2.喷丸机


       喷丸机是借助压缩空气作为动力,将铁丸(或玻璃丸)喷射到锻件表面,使锻件表而的氧化皮及污物脱落下来,这种消除氧化皮及污物的方法称为喷丸处理。喷丸后,锻件的表面光洁发亮,同时还能在锻件表面产生残留压应力,可提高锻件的疲劳强度。


       由于铁丸的强度较高、冲击力较大,因此,喷丸只适用于渗碳或碳氮共渗后经淬火的锻件及其他高硬度锻件的表面清理,硬度在40HRC以下的锻件不能进行喷丸,硬度在40~55HRC之间的锻件,喷丸时不能处理得太久。工具及形状复杂的锻件也不宜采用喷丸处理。


       喷丸机的缺点与喷砂机相似,也会产生大量的粉尘,会污染环境。


       3.滚简机


       机械式滚筒机是内壁设有筋肋的可转动的滚筒。操作时,将带有氧化皮的锻件装入筒内,连续旋转,靠筒内锻件之间以及锻件与滚简筋之间的相互碰撞,除去锻件表而的氧化皮。


       这种方法产量大,成本低,能清除铸、锻件表面上的毛刺,但清除氧化皮不够彻底,且会损坏锻件表面刃口、螺纹、尖角等处,工作时噪声大,仅适用于各种半成品锻件的清理。



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