不銹鋼材料表面工藝處理方案ppt課件

.,不銹鋼材料表面工藝處理方案,材料的選用和非噴涂性表面處理,針對(duì)我司現(xiàn)正在研發(fā)中的不銹鋼產(chǎn)品，在生產(chǎn)測(cè)試時(shí)所出現(xiàn)的外觀不良現(xiàn)象，做出的問(wèn)題分析和控制方法；,.,前期用443（YH21CT）不銹鋼制作的LCD戶外廣告機(jī)柜，在制作完成后的測(cè)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品外表面顏色發(fā)暗，無(wú)光亮感，焊接（未打磨）位置銹蝕嚴(yán)重，對(duì)我司產(chǎn)品的外觀品質(zhì)帶來(lái)很大影響；通過(guò)對(duì)問(wèn)題點(diǎn)的初步分析，可能發(fā)生以上問(wèn)題的原因有：所用材料（443不銹鋼）防腐蝕性稍差，不適合做戶外非噴涂性產(chǎn)品；焊接工藝有問(wèn)題，焊接處有滲碳，續(xù)而引發(fā)生銹（晶間腐蝕）；表面太過(guò)粗糙，打磨/拋光未將表面有害物質(zhì)清除，表面沉積生成物引發(fā)局部生銹；,.,一.不銹鋼材料的選型,1.我司對(duì)所選不銹鋼的基本要求；加工性能好：要求材料的可切削性，成型性，焊接性能優(yōu)異；抗腐蝕性強(qiáng)：能夠抵御外界各個(gè)環(huán)境的各種腐蝕性物質(zhì)，滿足在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)腐蝕；價(jià)格低廉：在能夠滿足以上兩種要求的同時(shí)，選用價(jià)格較便宜的材料；,.,.現(xiàn)主要存在的問(wèn)題點(diǎn)；材料的加工性能暫未對(duì)我司現(xiàn)有的加工造成影響，但產(chǎn)品的生銹和腐蝕是我司目前難以解決的問(wèn)題。所以，產(chǎn)品的防腐蝕能力是現(xiàn)在的重點(diǎn)處理內(nèi)容?，F(xiàn)對(duì)幾種抗腐蝕等級(jí)按適用環(huán)境的不同做幾種分類；經(jīng)驗(yàn)表明，大氣的腐蝕程度因地域而異。為便于說(shuō)明，建議把地域分成四類，即：鄉(xiāng)村，城市，工業(yè)區(qū)和沿海地區(qū)。,.,鄉(xiāng)村是基本上無(wú)污染的區(qū)域。該區(qū)人口密度低，只有無(wú)污染的工業(yè)。城市為典型的居住、商業(yè)和輕工業(yè)區(qū)，該區(qū)內(nèi)有輕度污染，例如交通污染。工業(yè)區(qū)為重工業(yè)造成大氣污染的區(qū)域。污染可能是由于燃油所形成的氣體，例如硫和氮的氧化物，或者是化工廠或加工廠釋放的其它氣體?？諝庵袘矣蔚念w粒，像鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的灰塵或氧化鐵的沉積也會(huì)使腐蝕增加。沿海地區(qū)通常指的是距海邊一英里以內(nèi)的區(qū)域。但是，海洋大氣可以向內(nèi)陸縱深蔓延，在海島上更是如此，盛行風(fēng)來(lái)自海洋，而且氣候惡劣。例如，英國(guó)氣候條件就,.,是如此，所以整個(gè)國(guó)家都屬于沿海區(qū)域。如果風(fēng)中夾雜著海洋霧氣，特別是由于蒸發(fā)造成鹽沉積集聚，再加上雨水少，不經(jīng)常被雨水沖刷，沿海區(qū)域的條件就更加不利。如果還有工業(yè)污染的話，腐蝕性就更大了；,.,3.針對(duì)產(chǎn)品防腐蝕性的基本要求，提供幾款不同型號(hào)的不銹鋼材料做對(duì)比選擇；430JIL不銹鋼：材料添加了Cu,Nb等元素；其耐腐蝕性，成形性，焊接性及耐高溫氧化性良好。主要應(yīng)用于建筑外部裝飾材料，汽車零件，冷熱水供給設(shè)備；屬鐵索體不銹鋼，價(jià)格相對(duì)奧氏體不銹鋼便宜；439不銹鋼：439鋼種是在普通鐵素體材料（430）的基礎(chǔ)上降低C的含量，同時(shí)加入Ti等穩(wěn)定化元素，使該鋼種的耐晶間腐蝕性、成型性和焊接性均有所提高。其與304鋼種,.,相比，雖延伸率較低（30左右），但強(qiáng)度、耐腐蝕性相當(dāng)，且耐腐蝕性優(yōu)于200系列材料。443不銹鋼：（YH21CT)443CT是JFE首次開(kāi)發(fā)的，其功能與304不銹鋼相似?？梢蕴娲?04不銹鋼的產(chǎn)品（實(shí)測(cè)性能稍差304）。443CT的鉻含量為20-23%，具有和SUS304同樣優(yōu)異的抗腐蝕性，和出色的成形性；價(jià)格比304不銹鋼便宜；但還未得到業(yè)界的廣泛應(yīng)用，我司在試驗(yàn)階段發(fā)現(xiàn)此材料暫時(shí)還曾在一些難以克服的問(wèn)題。304不銹鋼/304L不銹鋼：,.,304不銹鋼是應(yīng)用最為廣泛的一種鉻-鎳不銹鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性。在大氣中耐腐蝕，如果是工業(yè)性氣氛或重污染地區(qū)，則需要及時(shí)清潔以避免腐蝕。適合用于食品的加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸。304L不銹鋼是碳含量較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的場(chǎng)合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導(dǎo)致不銹鋼在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕（焊接侵蝕）。316不銹鋼/316L不銹鋼：316不銹鋼（18Cr-12Ni-2.5Mo）因添加Mo，故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好，可在苛酷的條件下使用；316和317型不銹鋼含有鋁，因而在海洋,.,和化學(xué)工業(yè)環(huán)境中的抗點(diǎn)腐蝕能力大大地優(yōu)于304不銹鋼?？蓱?yīng)用于海水里用設(shè)備、化學(xué)、肥料等腐蝕性較強(qiáng)生產(chǎn)設(shè)備，或食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施；316不銹鋼具有良好的焊接性能?？刹捎盟袠?biāo)準(zhǔn)的焊接方法進(jìn)行焊接。焊接時(shí)可根據(jù)用途，分別采用316Cb、316L或309Cb不銹鋼填料棒或焊條進(jìn)行焊接。為獲得最佳的耐腐蝕性能，316不銹鋼的焊接斷面需要進(jìn)行焊后退火處理。316L不銹鋼是碳含量較低的316不銹鋼的變種，如果使用316L不銹鋼，不需要進(jìn)行焊后退火處理；其它性能與316相同；,.,二產(chǎn)品在加工中的控制,小知識(shí)：不銹鋼為什么耐腐蝕？所有金屬都和大氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng)，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續(xù)進(jìn)行氧化，使銹蝕不斷擴(kuò)大，最終形成孔洞?？梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘伲ɡ纾\，鎳和鉻）進(jìn)行電鍍來(lái)保證碳鋼表面，但是，正如人們所知道的那樣，這種保護(hù)僅是一種薄膜。如果保護(hù)層被破壞，下面的鋼便開(kāi)始銹蝕。不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻，但是因?yàn)殂t是鋼的組成部分之一，所以保護(hù)方法不盡相同。在鉻的添加量達(dá)到105時(shí)，鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加，但鉻含量更高時(shí)，盡管仍可提高耐腐蝕性，但不明顯。原因是用鉻對(duì)鋼進(jìn)行合金化處理時(shí)，把表面氧化物的類型改變成了類似于純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護(hù)表面，防止進(jìn)一步地氧化。這種氧化層極薄，透過(guò)它可以看到鋼表面的自然光澤，使不銹鋼具有獨(dú)特的表面。而且，如果損壞了表層，所暴露出的鋼表面會(huì)和大氣反應(yīng)進(jìn)行自我修理，重新形成這種鈍化膜，繼續(xù)起保護(hù)作用。因此，所有的不銹鋼都具有一種共同的特性，即鉻含量均在105以上。,.,1.不銹鋼在一定的條件下也會(huì)生銹的不銹鋼設(shè)備制作過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)表現(xiàn)損傷，缺陷以及一些影響表面的物質(zhì)，如：粉塵、浮鐵粉或嵌入的鐵，熱回火色和其它氧化層、銹斑、研磨毛刺、焊接引弧斑痕、焊接飛濺、焊劑、焊接缺陷、油和油脂、殘余粘合劑和油漆、粉筆和標(biāo)記筆印等。絕大多數(shù)都是因?yàn)楹雎粤怂鼈兊挠泻τ绊懚恢匾暬蜃龅貌缓?。但是，它們?duì)氧化保護(hù)膜有著潛在的危害。保護(hù)膜一旦被損壞，被減薄或用其它方法使之改變，下面的不銹鋼就會(huì)開(kāi)始腐蝕。腐蝕一般不是遍及整個(gè)表面，而是在缺陷處或其周圍。這種局部,.,腐蝕通常會(huì)為點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕，這兩種腐蝕會(huì)向深度和廣度發(fā)展，而大部分表面不受侵蝕。所以，不銹鋼產(chǎn)品的加工工藝和方法也是保證其防腐蝕能力的重要因素；思考：我們?cè)撊绾慰刂疲?.,2.現(xiàn)對(duì)幾個(gè)影響較大的重點(diǎn)加工工序做些說(shuō)明，及加工注意事項(xiàng)：焊接：鉻是奧氏體不銹鋼中最主要的合金元素,奧氏體不銹鋼的不銹性和耐蝕性的獲得主要是由于在會(huì)質(zhì)作用下,鉻促進(jìn)了鋼的鈍化并使鋼保持穩(wěn)定鈍態(tài)的結(jié)果.但在經(jīng)過(guò)高溫焊接后，熱影響區(qū)中的晶界上有鉻的碳化物析出時(shí)會(huì)極易生成貧鉻層（指鉻含量降低的區(qū)域），而貧鉻層區(qū)域?qū)⒃谝院螽a(chǎn)品的使用過(guò)程中易產(chǎn)生晶間腐蝕，成為產(chǎn)品腐蝕的根源。加工時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：,.,選用低碳（C0.03%）的不銹鋼型號(hào)，或添加鈦、鈮的不銹鋼型號(hào)做產(chǎn)品基材。選用低碳焊絲做為焊接添加劑；（可選用與基材同種牌號(hào)的焊絲）焊接時(shí)盡量采用同種牌號(hào)的不銹鋼板材；焊接之前應(yīng)徹底除掉有害于焊接的銹，油，水份，油漆等臟污；（建議先清洗再焊接）采用氬弧焊接方式，焊接時(shí)盡量不要息??；對(duì)于長(zhǎng)焊縫而無(wú)法保證不息弧時(shí)，應(yīng)避免焊接引弧斑痕，焊工在金屬表面引弧時(shí)，會(huì)造成表面粗糙缺陷。保護(hù)膜受損，留下潛在的腐蝕源。焊工應(yīng)在已經(jīng)焊好的焊,.,道上或在焊縫接頭的側(cè)邊引弧。然后將引弧痕跡熔入焊縫中；不要產(chǎn)生焊渣飛濺，飛濺物落在產(chǎn)品表面上會(huì)產(chǎn)品有影響；焊縫大小適當(dāng)，避免焊接反面無(wú)氣體保護(hù)而滲碳；采用低電流焊接，避免高溫影響材料的物理性改變；焊接后進(jìn)行熱處理，以達(dá)到析出的碳化物平均分散，降低腐蝕的機(jī)率性；焊接后清除焊渣，除掉焊渣時(shí)應(yīng)使用不銹鋼刷。,.,打磨/拋光：打磨、拋光是焊接后的一項(xiàng)重要處理工藝，產(chǎn)品打磨后表面的粗糙度直接影響到產(chǎn)品的抗腐蝕能力；粗糙表面能夠成為發(fā)生腐蝕和沉積生成物的發(fā)源地；所以，產(chǎn)品表面越光滑，其抗腐蝕性越強(qiáng)。相反，則抗腐蝕性越差；為了將產(chǎn)品腐蝕的機(jī)率降到最低，提出以下幾項(xiàng)意見(jiàn)：先用粗砂輪打磨焊渣后，再用細(xì)砂輪磨光，最后再拋光，拉絲；為了防止工藝潤(rùn)滑劑或生成物和污物積留，必須對(duì)劃痕和其它粗糙表面進(jìn)行機(jī)械（打磨）清理。,.,在任何表面上，游離鐵都會(huì)生銹并使不銹鋼產(chǎn)生腐蝕。所以，打磨前應(yīng)清理打磨片（輪），防止游離鐵吸附在不銹鋼表面造成影響；有些焊接區(qū)域無(wú)法打磨的，而焊接色斑又必須清除（主要針對(duì)產(chǎn)品焊接反面位置），可用焊斑清洗膏擦拭掉；（或用清洗液浸泡清洗）拋光也應(yīng)該由先粗拋，后精拋的先后順序來(lái)操作，主要還是以消除產(chǎn)品表面難以看見(jiàn)的凹坑，缺陷為目的；拋光過(guò)程中，拋光輪注意要經(jīng)常打臘，以清潔拋光輪上的殘留物；完全消除表面粗糙問(wèn)題后，再進(jìn)行淺拉絲處理，拉絲后,.,的表面用手觸摸，盡量不要讓其有明顯手感；（只能看見(jiàn)拉絲紋）產(chǎn)品打磨，拋光，拉絲工序都完成后，建議增加鈍化工藝；（既清潔產(chǎn)品表面臟污，拋光后的粉塵，又可起鈍化作用）在包裝前采用“滑石粉”來(lái)擦拭產(chǎn)品外表面，可起到部份保護(hù)作用；滑石具有潤(rùn)滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點(diǎn)高、化學(xué)性不活潑、遮蓋力良好、柔軟、光澤好、吸附力強(qiáng)等優(yōu)良的物理、化學(xué)特性。,.,三.總結(jié)說(shuō)明,按我司的LCD戶外廣告機(jī)柜的外觀要求，從以上選出一款比較合適的不銹鋼材料，并針對(duì)此款材料的加工難點(diǎn)，列出各環(huán)節(jié)加工注意事項(xiàng)；選用304L型不銹鋼材料，此種材料與304不銹鋼各方面性能一樣（304材料的各方面性能偏優(yōu)，適用各個(gè)場(chǎng)所的廣泛應(yīng)用材料，對(duì)其性能的了解居多），304L與304相比，其防晶間腐蝕效果更好，可有效解決焊接生銹問(wèn)題；焊接前清洗焊接位置的油污，臟污；（可焊前鈍化處理）在焊接時(shí)選用316L焊絲，此型號(hào)焊絲為低碳防蝕效果較好的材料，以上介紹316L材料時(shí)有描述；,.,滿焊時(shí)盡量采用低電流焊接，防止高溫碳化物析出，T1.02.0mm厚的材料，電流控制在4575A以內(nèi)；焊接時(shí)，溶渣中不允許有氣孔；滿焊時(shí)不允許有接縫；打磨時(shí)防止游離鐵吸附產(chǎn)品表面，另選打磨場(chǎng)地（與鐵件打磨處分開(kāi)），并用新砂輪片/拋光輪（或?qū)４虿讳P鋼產(chǎn)品的砂輪片/拋光輪）來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行打磨/拋光；每個(gè)位置的焊接色斑（燒傷顏色）都必須清除干凈，內(nèi)部無(wú)法打磨的位置，可用焊斑清洗膏/清洗液擦拭掉；打磨焊渣后，必須經(jīng)過(guò)粗拋后再精拋光，不允許有明顯的沙眼、深劃痕、打磨印等粗糙面；（拉絲前能拋,.,出亮光色最好，對(duì)拉絲后機(jī)柜的外觀效果能起到好的作用）拉絲采用120#的細(xì)絲尼龍輪，按機(jī)柜的豎立方向進(jìn)行淺拉絲，用手觸摸不會(huì)有明顯的絲紋手感；淺拉絲的效果：拉絲紋給以明顯的視覺(jué)效果，并遮蓋淺劃痕；用手觸摸不會(huì)有明顯的手感，降低表面粗糙度，可降低表面發(fā)暗、腐蝕的機(jī)率（原因在前面有講到）；縱向拉絲可減少灰塵、臟污在產(chǎn)品