金屬表面預(yù)處理

關(guān)于金屬表面預(yù)處理2

清除被處理材料表面附著的雜質(zhì)，使處理后的材料本體表面的原子能和處理介質(zhì)（氣相或液相）的原子相接觸，原子直接在材料本體上沉積或向材料內(nèi)部擴(kuò)滲；有利于提高涂層與基體材料之間的結(jié)合強(qiáng)度。

3.1表面預(yù)處理的目的第2頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天3

3.2.1機(jī)械清理去除被處理零件表面的固體雜物。3.2表面預(yù)處理工藝1.機(jī)械打磨（1）砂輪：粗磨加工，除毛刺、鑄件的表面、焊縫周?chē)?。?）布輪：精磨拋光，使處理后的零件表面光滑美觀。

磨光機(jī)及不同形狀的磨光輪

包括機(jī)械清理、脫脂處理和浸蝕處理。第3頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天4

特點(diǎn)：手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，有粉塵污染。（3）金屬輪（刷）：用金屬絲摩擦金屬表面，除氧化皮等。第4頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天5特點(diǎn)：清理效率高，適用于大批量的小型零件。2.滾光

工件和磨料、化學(xué)溶液一起在滾筒旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)（滾筒轉(zhuǎn)速（30~60轉(zhuǎn)/分鐘），使工件和磨料之間發(fā)生滾動(dòng)摩擦，起到清除污垢的目的。第5頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天6磨料的選擇

滾光磨料有浮石、石英砂、花崗石，皮革角、貝殼、鐵屑，鋼砂和陶瓷碎片等。第6頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天7

需要滾光孔壁時(shí)，磨料粒子的直徑應(yīng)小于孔徑。零件上有螺紋孔時(shí)，磨料粒子的直徑應(yīng)大于螺紋孔徑。不可選用粉狀或過(guò)大尺寸的磨料。選擇磨料粒子的原則第7頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天8

裝載量最少不低于30％，最多不高于90％。滾光液的選擇：堿性水溶液：氫氧化鈉、碳酸納、皂角粉等加少量乳化液；酸性水溶液：鹽酸、硫酸、皂角粉等加少量的緩蝕劑。

滾筒裝載量第8頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天9

硬質(zhì)顆粒高速撞擊工件表面，以除污垢。噴砂清理的也有粗化零件表面的作用，可提高涂層結(jié)合強(qiáng)度。噴砂對(duì)金屬表面還有強(qiáng)化的作用。3.噴砂（丸）第9頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天10噴砂分干噴和濕噴兩種。特點(diǎn)：效率高，污染小，可清理各種形狀零件，清理質(zhì)量好。

吸入式噴砂機(jī)外形壓力式噴砂機(jī)外形吸入式噴砂槍第10頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天11噴砂設(shè)備第11頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天121.溶劑法(1)有機(jī)溶劑：如汽油、苯、四氯化碳等。一般在常溫下脫脂。特點(diǎn)：脫脂速度快、效果好，但溶劑易揮發(fā)、易燃、有毒性，使用時(shí)應(yīng)注意通風(fēng)。3.2.2脫脂處理

去除被處理零件表面的油污。第12頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天13

由表面活性劑、緩蝕劑等組成。用超聲波清洗效果更好。特點(diǎn)：可在常溫下脫脂，加溫脫脂效果更好。使用安全、無(wú)污染、價(jià)格低。(2)水溶性清洗劑第13頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天14

利用堿溶液對(duì)皂化性油脂的皂化作用和表面活性物質(zhì)對(duì)非皂化性油脂的乳化作用，除去工件表面上的各種油污。2.化學(xué)法第14頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天15

各種因素的作用（以鋼鐵預(yù)處理為例）：氫氧化鈉：有很強(qiáng)的皂化能力，但含量過(guò)高會(huì)形成肥皂難以清除，一般含量<100克/升。碳酸鈉：呈弱堿性，有一定的皂化能力和對(duì)溶液pH值起緩沖作用(pH<8.5皂化反應(yīng)不能進(jìn)行，pH>10.2則肥皂發(fā)生水解)。磷酸三鈉：呈弱堿性，有一定的皂化能力和緩沖pH值的作用，有助于水玻璃從工件表面洗去。水玻璃：有較強(qiáng)的乳化能力和一定的皂化能力。但殘留在工件表面上的水玻璃較難洗凈，應(yīng)與磷酸三鈉配合使用。第15頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天16

乳化劑：分子具有親水基團(tuán)和憎水(親油)基團(tuán)，在除油過(guò)程中，其憎水基團(tuán)指向油污而親水基團(tuán)指向溶液，降低油－溶液界面張力，油污以極細(xì)小的油珠脫離零件表面進(jìn)入溶液中成乳濁液。溫度：提高溫度可以提高皂化反應(yīng)速度，加快溶液的循環(huán)，降低油脂的粘度，油—溶液界面的表面張力減低，較易濕潤(rùn)。機(jī)械作用：抖動(dòng)零件、攪拌或噴射溶液以及用超聲波振蕩都能加快除油過(guò)程。

化學(xué)法脫脂的特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、脫脂能力強(qiáng)、安全可靠。第16頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天17

在電化學(xué)法脫脂液中，工件接直流電，利用電解析出的氫氣或氧氣泡使油膜變成小油珠而脫離零件。3.電化學(xué)法

特點(diǎn)：脫脂效果好，速度快。陰極脫脂易引起高強(qiáng)鋼氫脆；陽(yáng)極脫脂易對(duì)有色金屬產(chǎn)生腐蝕。第17頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天18第18頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天191.化學(xué)拋光零件浸在拋光液內(nèi)，通過(guò)化學(xué)介質(zhì)對(duì)金屬表面凸出部分的溶解降低表面粗糙度，提高零件表面光亮度。特點(diǎn)：適合處理形狀復(fù)雜的零件，生產(chǎn)效率高。3.2.3拋光

提高被處理零件表面光亮度。第19頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天20第20頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天21

浸入電解液中的零件接陽(yáng)極，金屬表面凸出部分電流密度大，溶解速度快，結(jié)果表面的粗糙度減小，光亮度提高。電解拋光成本高、效率低。但拋光質(zhì)量高。2.電解拋光第21頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天22第22頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天231.化學(xué)浸蝕和電化學(xué)浸蝕

酸和氧化膜反應(yīng)生成溶于水的鹽：

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFeO+2HCl=FeCl2+H2O3.2.4浸蝕

去除被處理零件表面較薄的銹或氧化膜。酸液中加金屬緩蝕劑可以減小酸對(duì)金屬的腐蝕。第23頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天24第24頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天25

簡(jiǎn)化脫脂和浸蝕工序，使脫脂和浸蝕一次完成，僅用在表面油脂和銹蝕都輕微的場(chǎng)合。3.2.5脫脂-浸蝕綜合處理第25頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天26機(jī)械清理→脫脂→水清洗→化學(xué)浸蝕→水清洗→中和→水清洗→（甩干）→立即進(jìn)行表面處理典型的金屬清洗工藝第26頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天27局部保護(hù)工藝對(duì)零件表面有一些不允許處理的特殊部位，如螺紋、精加工配合面等，進(jìn)行保護(hù)處理。但盡量不要采用保護(hù)措施，因?yàn)樵黾庸ぷ髁?；保護(hù)處容易儲(chǔ)存堿液或酸液，影響到下一工序。3.2.6其它表面處理工藝第27頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天281.噴涂工作環(huán)境的要求最好是在無(wú)人的封閉工作間內(nèi)進(jìn)行；要有強(qiáng)排風(fēng)裝置，防止粉塵危害；等離子噴涂應(yīng)有防噪音措施，如戴耳塞。3.3表面工程技術(shù)的作業(yè)環(huán)境不同的表面工程技術(shù)對(duì)工作環(huán)境有不同的要求。第28頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月