噴砂處理與噴丸處理

1、噴砂處理與噴丸處理 噴砂處理與噴丸處理2007-07-21 16:52噴砂處理是用壓縮空氣將磨料高速?lài)娤蚬ぜ谋砻?目的是通過(guò)清除表面的氧化層、銹跡等，以提高表面外觀質(zhì)量。噴丸處理是將高速的硬質(zhì)的顆粒（一般是鋼粒）打擊金屬工件表面，目的是提高金屬表面的疲勞強(qiáng)度。兩種自理工藝用的工具不同。這兩種處理方法的介質(zhì)都可循環(huán)使用。-噴丸處理一般應(yīng)用在汽車(chē)的彈簧鋼板的加工上.是為了減少被加工材料的塑性變形. 噴丸強(qiáng)化分為一般噴丸和應(yīng)力噴丸.一般處理時(shí),鋼板在自由狀態(tài)下,用高速鋼丸打擊鋼板的里面,使其表面產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力.以減少工作中鋼板表面的拉應(yīng)力,增加使用壽命.應(yīng)力噴丸處理是將鋼板在一定的作用力下的預(yù)先彎曲

2、,然后進(jìn)行噴丸處理. -鑄鋁材料的抗蝕化學(xué)氧化 1 前 言 鑄鋁合金是廣泛應(yīng)用的工程材料之一，以Al-Si為基礎(chǔ)的合金如ZL 101、ZL 105。Al-Si為基的鑄鋁合金有良好的鑄造性，可加入Cu、Mg等元素強(qiáng)化，進(jìn)一步通過(guò)熱處理提高機(jī)械性能，所以Al-Si系鑄鋁合金大量應(yīng)用于汽車(chē)摩托車(chē)，航天航空、船舶艦艇等工業(yè)，常用作內(nèi)燃機(jī)活塞、汽缸體、汽缸頭作為框架支架等結(jié)構(gòu)件以及機(jī)匣殼體等外裝零件。 鑄鋁零件加工成型后，要對(duì)其表面進(jìn)行抗蝕防護(hù)裝飾性表面處理。由于鑄鋁合金零件表面有的部位是非機(jī)加表面，鑄造時(shí)表面產(chǎn)生的氧化皮膜污跡油灰依然存在。而有的部位則是經(jīng)機(jī)加工表面狀況良好。在對(duì)其表面除油腐蝕后，很難

3、保持表面均勻一致。又由于鑄造鋁合金，特別是硅和銅含量較高的鑄鋁合金，雖然硅和銅的加入大大提高了鋁合金的強(qiáng)度，但硅和銅的加入又使其抗蝕精飾加工增加了很多的困難。有些型號(hào)的鑄鋁合金是不能進(jìn)行電鍍或陽(yáng)極氧化處理的。比如對(duì)于含Cu 2%2.5%，Si 7%12%的鑄鋁合金，要保證電鍍或陽(yáng)極氧化進(jìn)行，往往要進(jìn)行特殊的前處理。 某產(chǎn)品的機(jī)匣類(lèi)零件是含硅、銅量高的壓鑄鋁合金材料，經(jīng)機(jī)械加工成型，根據(jù)產(chǎn)品零件的設(shè)計(jì)要求，對(duì)其表面進(jìn)行抗蝕精飾加工，并使表面光亮平滑，表面層得以強(qiáng)化。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，確定了噴丸強(qiáng)化精飾表面活化及鉻酸鹽型無(wú)色化學(xué)氧化成膜工藝，產(chǎn)品質(zhì)量良好，生產(chǎn)效率高，較好地滿足了產(chǎn)品零件抗蝕精蝕的要求

4、。 2 抗蝕精飾處理工序 2.1 噴丸強(qiáng)化 噴丸處理對(duì)壓鑄鋁合金零件表面起凈化活化和強(qiáng)化作用，為鉻酸鹽化學(xué)氧化成膜做好前處理準(zhǔn)備。本工藝采用玻璃球?qū)鸿T鋁 零件表面進(jìn)行噴丸強(qiáng)化處理，能夠較有效地去除零件表面的污跡、氧化皮，起到凈化、活化表面的作用。又由于玻璃球呈球狀，噴射到零件表面，可形成許多微小半圓形凹面且具有金屬光澤。噴丸還可以對(duì)零件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，有效地提高其表面疲勞壽命，降低了零件對(duì)應(yīng)力腐蝕的敏感性，增強(qiáng)了表面強(qiáng)度。 噴丸強(qiáng)化處理使用的玻璃球直徑選150250 m，壓縮空氣必須經(jīng)油水分離器過(guò)濾凈化。壓縮空氣的壓力通常控制在500 kPa左右為宜。噴射角確定65°±5

5、°較好。噴嘴與工件之間的距離控制在250350 mm范圍。噴丸處理前應(yīng)對(duì)工件外觀檢查后輕輕將其擺放在噴丸室內(nèi)，噴丸時(shí)應(yīng)均勻，順序噴射，避免局部區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間噴射，造成表面過(guò)熱或產(chǎn)生變形等缺陷。玻璃球可多次循環(huán)使用，但多次噴射后應(yīng)篩選去除粉末，以保證噴射質(zhì)量。 2.2 活化處理 為了保持零件表面噴丸強(qiáng)化壓應(yīng)力層不致破壞，又有利于進(jìn)一步活化零件表面，使鉻酸鹽型化學(xué)氧化成膜能順利進(jìn)行，需對(duì)已噴丸強(qiáng)化處理的表面進(jìn)一步作活化處理?；罨幚砣芤撼煞旨芭浞綖椋?HNO3 300500 mL/L HF 3050 mL/L 在室溫條件下，浸漬15 s。 2.3 抗蝕化學(xué)氧化機(jī)理和工藝操作 經(jīng)噴丸強(qiáng)化、活化

6、處理的鑄鋁零件應(yīng)及時(shí)進(jìn)入鋁及鋁合金化學(xué)氧化溶液中進(jìn)行化學(xué)氧化。本產(chǎn)品選擇使用鉻酸鹽溶液氧化法，在室溫下進(jìn)行。處理時(shí)間因氧化溶液的不同而有差別?？刮g化學(xué)氧化通常可以選下述溶液之一種工藝配方及參數(shù)進(jìn)行。 1)Na2Cr2O7 3.03.5 g/L CrO3 35 g/L NaF 0.50.8 g/L pH 3.5±0.2 室溫 t 35 min 2)K2Cr2O7 0.51.0 g/L HF (40%) 0.250.50 g/L 非離子表面活性劑 適量 pH 2.73.5 2040 t 3090 s 重鉻酸鈉、鉻酐或重鉻酸鉀在化學(xué)氧化溶液中是氧化劑，它是促使氧化膜生成的主要成分。在酸性條

7、件下鋁與Cr2O2-7發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧化膜及鉻酸鹽膜。氫氟酸、氟化鈉中氟離子(F )起活化劑的作用，它和重鉻酸根離子共同作用，有利于生成致密的氧化膜層，要嚴(yán)格控制它們的含量及比例?；瘜W(xué)氧化溶液的pH值要嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍，pH值可以用稀HNO3或NaOH溶液調(diào)整。 在化學(xué)氧化溶液2)中添加適量的非離子表面活性劑，有利于增強(qiáng)零件和溶液界面的潤(rùn)濕性，可以有效地提高零件表面氧化膜的質(zhì)量。 化學(xué)氧化溶液的溫度對(duì)氧化成膜有較大影響。當(dāng)溫度低時(shí)氧化成膜反應(yīng)進(jìn)行較慢；溫度升高，氧化成膜反應(yīng)速度加快，但溶液溫度如超過(guò)40，氧化膜易呈現(xiàn)粉化，質(zhì)量達(dá)不到要求。所以化學(xué)氧化溶液控制在2530為最佳溫度范圍。

8、 另外，當(dāng)化學(xué)氧化溶液中鋁離子含量增多，pH值上升超過(guò)一定值，氧化膜質(zhì)量不佳。此時(shí)必須注意及時(shí)將部分或全部化學(xué)氧化溶液更換，才可以較為有效的確?？刮g氧化質(zhì)量。 3 抗蝕氧化后處理及檢驗(yàn) 鑄鋁零件化學(xué)氧化成膜后，膜層具有孔隙，需進(jìn)行封閉處理，使有孔隙的氧化膜產(chǎn)生水化或填充作用，進(jìn)一步提高化學(xué)氧化膜層的抗蝕性能。常采用的封閉填充方法是： 1)去離子水封閉于100條件下，封閉35 min； 2)浸有機(jī)物封閉處理。 進(jìn)行封閉填充后，清洗吹干，對(duì)氧化零件進(jìn)行外觀和耐蝕性檢驗(yàn)。對(duì)表面無(wú)氧化膜或膜層疏松掛灰的鑄鋁零件要進(jìn)行返修，重新化學(xué)氧化處理。耐蝕性檢測(cè)采取以同牌號(hào)的鑄鋁試樣同槽氧化處理，隨機(jī)抽樣，點(diǎn)滴測(cè)試耐蝕性能，耐蝕性能達(dá)不到技術(shù)質(zhì)量要求，要及時(shí)通過(guò)調(diào)整化學(xué)氧化溶液成分比例或工藝參數(shù)，使之提高膜層的耐蝕性能-噴丸又分為噴丸和噴砂。用噴丸進(jìn)行表面處理，打擊力大，清理效果明顯。但噴丸對(duì)薄板工件的處理，容易使工件變形，且鋼丸打擊到工件表面（無(wú)論拋丸或噴丸）使金屬基材產(chǎn)生變形，由于Fe3o4和Fe2o3沒(méi)有塑性，破碎后剝離，而油膜與基材一同變形，所以對(duì)帶有油污的工件，拋丸、噴丸無(wú)法徹底清除油污。在現(xiàn)有的工件表面處理方法中，清理效果最佳的還