金屬表面處理匯總

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)金屬表面處理一、預(yù)處理1、表面處理通常金屬表面會附有塵埃、油污、氧化皮、銹蝕層、污染物、鹽份或松脫的舊漆膜。其中氧化皮是比較常見但最容易被忽略的部分。氧化皮是在鋼鐵高溫鍛壓成型時所產(chǎn)生的一層致密氧化層，通常附著比較牢固，但相比鋼鐵本身則較脆，并且其本身為陰極，會加速金屬腐蝕。如果不清除這些物質(zhì)，直接涂裝，勢必會影響整個涂層的附著力及防腐能力。金屬表面預(yù)處理方法主要有人工、機械、噴射、化學(xué)方法。據(jù)統(tǒng)計，大約有70%以上的油漆問題是由于不適當?shù)谋砻嫣幚硭鸬?。因此，對于?/p>

2、個金屬防腐涂裝油漆系統(tǒng)的性能體現(xiàn)，合適的表面處理是至關(guān)重要的。鋼材銹蝕等級 鋼材表面的四個銹蝕等級分別以A、B、C和D表示。A：全面地覆蓋著氧化皮而幾乎沒有鐵銹的鋼材表面；B：已發(fā)生銹蝕，并且部分氧化皮已經(jīng)剝落的鋼材表面；C：氧化皮已因銹蝕而剝落，或者可以刮除，并且有少量點蝕的鋼材表面； D：氧化皮已因銹蝕而全面剝離，并且已普遍發(fā)生點蝕的鋼材表面。清理等級 也即清潔度國際標準代表性的有兩種：一種是美國85年制訂“SSPC-”，第二種是瑞典76年制訂的“Sa-”，它分為四個等級分別為Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，為國際慣常通用標準，詳細介紹如下： Sa1級相當于美國SSPCSP7級。采用一

3、般簡單的手工刷除、砂布打磨方法，這是四種清潔度中度最低的一級，對涂層的保護僅僅略好于未采用處理的工件。Sa1級處理的技術(shù)標準：工件表面應(yīng)不可見油污、油脂、殘留氧化皮、銹斑、和殘留油漆等污物。Sa1級也叫做手工刷除清理級（或清掃級）； Sa2級相當于美國SSPCSP6級。采用噴砂清理方法，這是噴砂處理中最低的一級，即一般的要求，但對于涂層的保護要比手工刷除清理要提高許多。Sa2級處理的技術(shù)標準：工件表面應(yīng)不可見油膩、污垢、氧化皮、銹皮、油漆、氧化物、腐蝕物、和其它外來物質(zhì)（疵點除外），但疵點限定為不超過每平方米表面的33%，可包括輕微陰影；少量因疵點、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點。如果工

4、件原表面有凹痕，則輕微的銹蝕和油漆還會殘留在凹痕底部。Sa2級也叫商品清理級（或工業(yè)級）。Sa2.5級是工業(yè)上普遍使用的并可以作為驗收技術(shù)要求及標準的級別。Sa2.5級也叫近白清理級（近白級或出白級）。Sa2.5級處理的技術(shù)標準：同Sa2要求前半部一樣，但疵點限定為不超過每平方米表面的5%，可包括輕微暗影、少量因疵點、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點。 Sa3級級相當于美國SSPCSP5級，是工業(yè)上的最高處理級別，也叫做白色清理級（或白色級）。Sa3級處理的技術(shù)標準：與Sa2.5級一樣，但5%的陰影、疵點、銹蝕等疵點不得存在了。國家標準GB/T 8923.1-2011、GB/T 8923.

5、2-2008、GB/T 8923.3-2009、GB/T 8923.4-2013規(guī)定了除銹等級和質(zhì)量等級。噴砂噴砂是采用壓縮空氣為動力形成高速噴射束，將噴料（銅礦砂、石英砂、鐵砂、海砂、金剛砂等）等高速噴射到需處理工件表面，使工件外表面的外表發(fā)生變化，由于磨料對工件表面的沖擊和切削作用，使工件表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機械性能得到改善，因此提高了工件的搞疲勞性，增加了它和涂層之間的附著力，延長了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾。（1）與其它前處理工藝（如酸洗、工具清理）對比1)噴砂處理是最徹底、最通用、最迅速、效率最高的清理方法。2)噴砂處理可以在不同粗糙度之間任意

6、選擇，而其它工藝是沒辦法實現(xiàn)這一點的，手工打磨可以打出毛面但速度太慢動作，化學(xué)溶劑清理則清理表面過于光滑不利于涂層粘接。作用工件涂鍍、工件粘接前處理噴砂能把工件表面的銹皮等一切污物清除，并在工件表面建立起十分重要的基礎(chǔ)圖式（即通常所謂的毛面），而且可以通過調(diào)換不同粒度的磨料，達到不同程度的粗糙度，大大提高工件與涂料、鍍料的結(jié)合力。或使粘接件粘接更牢固，質(zhì)量更好。鑄鍛件毛面、熱處理后工件的清理與拋光噴砂能清理鑄鍛件、熱處理后工件表面的一切污物（如氧化皮、油污等殘留物），并將工件表面拋光提高工件的光潔度，起到美化工件的作用。噴砂清理能使工件露出均勻一致的金屬本色，使工件外表更美觀，達到美化裝飾的作

7、用。機加工件毛刺清理與表面美化噴砂能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除了毛刺的危害，提高了工件的檔次。并且噴砂能在工件表面交界處打出很小的圓角，使工件顯得更加美觀、更加精密。改善零件的機械性能機械零件經(jīng)噴砂后，能在零件表面產(chǎn)生均勻細微的凹凸面（基礎(chǔ)圖式），使?jié)櫥偷玫酱鎯?，從而使?jié)櫥瑮l件改善，并減少噪聲提高機械使用壽命。光飾作用對各種工件表面拋光，使工件表面更美觀；使工件達到光滑又不反光要求；對于某些特殊用途工件，噴砂可隨意實現(xiàn)不同的反光或亞光。如不銹鋼工件、木制家具表面亞光化，磨砂玻璃表面的花紋圖案,以及布料表面的毛化加工等。消除應(yīng)力及表面強化通過砂丸敲擊工件表面，消除應(yīng)力，

8、增加工件表面強度，如彈簧、機加工刀具和飛機葉片等工件的表面處理。工藝前期控制噴砂前，依據(jù)涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級規(guī)定，對金屬結(jié)構(gòu)基體表面銹蝕等級進行評定。仔細檢查，清除焊渣、飛濺等附著物，并清洗表面油脂及可溶污物，對無用的焊接體或聯(lián)接物也應(yīng)作妥善處理。磨料控制噴砂除銹用的砂，要求顆粒堅硬、有棱角、干燥（含水量2%）、無泥土及其他雜質(zhì)；以石英砂為好，粗河砂也可；同時，應(yīng)考慮砂料運輸條件，單價高低，回收能力等因素；砂料粒徑以0.51.5mm為宜，篩選前須曬干，存儲于棚內(nèi)、室內(nèi)，篩孔大小為：粗篩4048孔/cm2（粒徑1.2mm）、細篩372476孔/cm2（粒徑0.3mm）。除銹方案確定后

9、，磨料可選河砂、石英砂或二者混合。工具控制噴砂操作時，空壓機氣壓為0.6MPa0.65MPa，氣壓變幅為0.05MPa0.1MPa，一般砂桶氣壓為0.4MPa0.55MPa，不得小于0.4MPa。噴砂前應(yīng)檢查壓力容器的生產(chǎn)廠家是否持有有關(guān)部門頒發(fā)的生產(chǎn)許可證、噴砂工佩戴的防護工具、安全帶（繩）和供氧裝置是否安全可靠，以及噴嘴磨損情況，當孔口直徑增大25%時宜更換噴嘴。環(huán)境控制鑒于水工金屬結(jié)構(gòu)噴砂除銹為露天作業(yè)，施工時除應(yīng)注意防塵和環(huán)境保護，還必須每日檢測施工現(xiàn)場環(huán)境溫度、濕度和金屬表面的溫度，計算當日露點，做好施工記錄。當空氣相對濕度大于85%、金屬表面溫度低于露點以上3時不得施工。工藝控制噴

10、砂用的壓縮空氣必須經(jīng)冷卻裝置及油水分離器處理，以保證干燥、無油；油水分離器必須定期清理。噴嘴到基體鋼材表面距離以100300mm為宜，噴砂前對非噴砂部位應(yīng)遮蔽保護。噴射方向與基體鋼材表面法線夾角以1530為宜。噴砂除銹后、進行下一道工序前，如遇下雨或其他造成基體鋼材表面潮濕的情況時，要待環(huán)境達到施工條件后，用干燥的壓縮空氣吹干表面水分后施工，如須重新噴砂，不可降低磨料要求，以免降低粗糙度。噴砂時噴嘴不要長時間停留在某處，噴砂作業(yè)應(yīng)避免零星作業(yè)，但也不能一次噴射面積過大，要考慮涂裝或熱噴涂工序與表面預(yù)處理工序間的時間間隔要求。對噴槍無法噴射的部位要采取手工或動力工具除銹。噴砂后嚴禁用手觸摸。酸洗

11、 利用酸溶液去除鋼鐵表面上的和銹蝕物的方法稱為酸洗。是清潔金屬表面的一種方法，通常與預(yù)膜一起進行，一般將浸入硫酸等的，以除去金屬表面的氧化物等。是、等工藝的前處理或中間處理。原理氧化皮、等的氧化物(，等)與酸溶液發(fā)生，形成溶于酸溶液中而被除去。常用酸酸洗用酸有硫酸、鹽酸、磷酸、和等無機酸和檸檬酸、EDTA 等有機酸。最常用的是硫酸和鹽酸，酸洗工藝的酸洗液一般為多種酸的混合物。主要有浸漬酸洗法、噴射酸洗法和酸膏除銹法。一般多用浸漬酸洗法，大批量生產(chǎn)中可采用噴射法。市面上出售的工業(yè)濃硫酸通常含H2SO475%97% ()，也可以選用褐色工業(yè)硫酸溶液，它含H2SO475%78%(質(zhì)量分數(shù))。堿洗堿液

12、除油主要是依靠堿與油污的皂化反應(yīng)，形成可溶性皂，在堿性介質(zhì)中皂化或乳化作用來達到清除油污的目的。堿液能使動、植物油起皂化反應(yīng)，但汽車上的油污以不可皂化的礦物油為多，這類油在堿液中不易溶解，但可借助于硅酸鈉、多聚磷酸鹽等無機表面活性劑的表面活性作用，使非皂化油形成乳化液而除去。堿液除油一般適用于不受堿液腐蝕的金屬，如鋼鐵、鑄銅、銅等。在鋁金屬上除油時，為防止氫氧化鈉對鋁的腐蝕，一般采用易水解的堿鹽，如碳酸鈉、硅酸鈉。堿洗后熱水洗，然后冷水洗。常用清洗堿液組成如下。 (1)乳化劑。主要起到降低油和水的表面張力，達到乳化作用。 (2)堿性物質(zhì)。有氫氧化鈉、碳酸鈉、硅酸鈉等。氫氧化鈉起到皂化作用，碳酸

13、鈉起到調(diào)節(jié)pH值作用，硅酸鈉起到潤濕和乳化作用。 (3)磷酸三鈉。主要起到軟化水的作用，它可與硬水中的鈣鎂鹽反應(yīng)生成不溶解的磷酸鈣鹽和鎂鹽，在溶液靜置后沉在底部。 (4)水、肥皂及少量重鉻酸鉀或亞硝酸鈉（可防止金屬除油后生銹）。常用的堿有NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、磷酸鹽等。NaOH是強堿，皂化能力較強，但潤濕作用和乳化作用很差，水洗性也差，對有色金屬有腐蝕性，適用于黑色金屬；Na2CO3水解顯堿性，有緩沖作用，易潤濕金屬，對硬水有軟化作用，但皂化力弱水洗性差，可用于黑色金屬和有色金屬；Na2SiO3水解力強，水解后提供的堿性略低于NaOH，遠強于Na2CO3，皂化力強，同時水解生

14、成的膠體對污物分散性好，與表面活性劑配合使用時，是所有強堿中最佳的潤濕劑、乳化劑和抗絮凝劑，是堿液清洗中去污力強、作用全面的組分，廣泛用于有色金屬和黑色金屬清洗，但硅酸易沉于金屬表面，不易清洗，影響到以后的磷化質(zhì)量；磷酸鹽有Na3PO4、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉等，其作用機理類似于硅酸鹽，但含磷廢水難處理，所以目前在清洗液中使用受到限制。堿性溶液的除油能力隨pH值的升高而增強，見表2-8。使用的堿液濃度與施工工藝也有關(guān)聯(lián)，比如，采用浸漬法，溶液濃度控制在3%6%；采用噴淋法時，溶液濃度可控制在0.5%3%。表2-8 pH值對除油能力的影響但去油用堿的濃度不宜過高，因為堿的濃度過高，皂類的溶解度和乳

15、化液的穩(wěn)定性下降，對有色金屬易產(chǎn)生腐蝕。堿性過強，對磷化膜質(zhì)量有較大的影響，尤其對常（低）溫磷化影響更大。因為高溫強堿對鋼鐵表面有侵蝕和鈍化作用，在鋼鐵表面形成氧化膜和氫氧化物，導(dǎo)致成膜時晶核的生長速度小于晶粒長大的速度，從而在數(shù)目不多的活性點上晶粒長得粗大，降低磷化質(zhì)量和涂層的防護性能。而且脫脂液堿性強，清洗效果不佳。所以對常（低）溫磷化應(yīng)選用中低溫弱堿性脫脂劑。溫度對除油速度也有影響，一般來講溫度高能加快除油速度，但溫度太高會使表面活性劑分解，反而影響除油效果。堿性溶液除油一般在鋼鐵槽中進行，溫度為50100之間，除油次數(shù)取決于產(chǎn)量和油污程度，一般為12次，對于大批量的零件可采用壓力噴射的

16、施工工藝。對于不同的金屬，不同的處理工藝應(yīng)選擇不同的堿液配方。實際上，單一堿液清洗的配方和工藝工業(yè)上很少單獨使用，而是采用多組分混合液，如堿類、表面活性劑和多種螯合劑等多種助劑混合組成，通常稱這種清洗劑為復(fù)合堿性清洗劑。因為復(fù)合清洗劑能發(fā)揮各種洗凈劑特性，顯著提高洗凈效率，尤其是添加少量的表面活性劑后，能成倍的提高洗凈效率。堿溶液的表面張力非常大，添加表面活性劑可改善滲透性。堿液清洗劑配方可根據(jù)清洗的油污種類、被清洗物的材質(zhì)、清洗方式等因素通過實驗確定。適用于鋼鐵的常用除油液配方見表2-9。表2-9鋼鐵上常用除油堿液及工作條件簡單地鑒別油污去除效果，可視工件表面的親水情況，當金屬表面完全無油時

17、，表面有一層連續(xù)的水膜存在，反之則有水聚集成滴。堿液去油成本低，介質(zhì)無毒，不燃不爆，生產(chǎn)效率高，去油徹底，操作簡單，因此堿液去油是除油處理采用的主要方法。但堿液去油一般需加熱至45以上，能耗大而且不適于常（低）溫磷化要求。對要求高度光亮及不影響精密度的器材，不宜采用堿液清洗法，如采用此法，清洗完畢后，必須徹底用水把堿液沖洗干凈，必要時可進行中和洗滌，以免影響涂膜對金屬的附著力。7、磷化磷化（phosphorization）是一種化學(xué)與形成磷酸鹽化學(xué)的過程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為。磷化的目的主要是：給金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在

18、金屬冷加工工藝中起減摩潤滑作用。防銹磷化主要分為鐵系磷化、鋅系磷化、錳系磷化。主要應(yīng)用于鋼鐵表面磷化，有色金屬（如鋁、鋅）件也可應(yīng)用磷化。鈍化 金屬經(jīng)氧化性介質(zhì)處理后，其腐蝕速度比原來未處理前有顯著下降的現(xiàn)象稱金屬的鈍化。鈍化處理是化學(xué)清洗中最后一個工藝步驟，是關(guān)鍵一步，其目的是為了材料的防腐蝕。其鈍化機理主要可用薄膜理論來解釋，即認為鈍化是由于金屬與氧化性介質(zhì)作用，作用時在金屬表面生成一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、能堅固地附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨立相存在，通常是氧和金屬的化合物。它起著把金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔開的作用，防止金屬與腐蝕介質(zhì)直接接觸，從而使金屬基本停止溶解形成鈍態(tài)

19、達到防止腐蝕的效果 對不銹鋼全面酸洗鈍化處理，清除各類油污、銹、氧化皮、焊斑等污垢，處理后表面變成均勻銀白色，大大提高不銹鋼抗腐蝕性能，適用于各種型號不銹鋼零件、板材及其設(shè)備。處理完成后取出，用清水沖洗干凈，最好再用堿水或石灰水沖洗中和。9、脫脂 金屬脫脂是涂裝前處理的基本工序之一，它利用高效液體脫脂劑對油脂和污物的皂化、潤濕、乳化、滲透、卷離、分散和增溶等作用把工件表面的各種油脂、灰塵泥沙、金屬粉末、手汗及其工件在加工過程中所粘附的油性臟物高效的去除脫離徹底。脫脂六大常用方法： （1）有機溶劑脫脂特點：皂化油脂和非油脂均能溶解，一般不腐蝕零件。脫脂快，但不徹底，需用化學(xué)或電化學(xué)方法補充脫脂。

20、有機溶劑易燃;有毒、成本較高。適用范圍：可對形狀復(fù)雜(接縫、盲孔狀)的小零件、有色金屬件、油污嚴重的零件及易被堿溶液腐蝕的零件初步脫脂。（2）化學(xué)脫脂特點：方法簡便，設(shè)備簡單，成本低，但脫脂時間長。適用范圍：一般零件脫脂。（3）電化學(xué)脫脂特點：脫脂效率高，能除去零件表面的浮灰，浸濕殘渣等機械雜質(zhì)，但陰極電解脫脂零件易滲氫，深孔內(nèi)油污去除較慢，且需有直流電源。適用范圍：一般零件的脫脂或陽極去除浸濕殘渣。（4）擦拭脫脂特點：操作靈活方便，不受零件限制，但勞動強度大工效低。適用范圍：大、中型零件或不宜用其他方法脫脂的零件。（5）滾筒脫脂特點：功效高，質(zhì)量好，但不適應(yīng)于大零件和易變形的零件。適用范圍：

21、精度不太高的小型零件。（6）超聲波脫脂特點：對基體腐蝕小、脫脂效率高、凈化效果好。復(fù)雜零件邊角、細孔、盲孔以及空腔內(nèi)壁等都能徹底脫脂。適用范圍：形狀復(fù)雜特殊零件脫脂二、發(fā)黑（發(fā)藍、煮黑）將鋼材或鋼件在空氣-或化學(xué)藥物中加熱到適當溫度使其表面形成一層藍色或黑色的工藝。也稱。黑色金屬表面經(jīng)“發(fā)藍bluing”處理后所形成的氧化膜，其外層主要是，內(nèi)層為。鋼鐵零件的發(fā)藍可在亞硝酸鈉和硝酸鈉的熔融鹽中進行，也可在高溫熱空氣及500以上的過熱蒸氣中進行，更常用的是在加有亞硝酸鈉的濃苛性鈉中加熱。發(fā)藍主要用于鋼件防銹，使表面生成致密氧化膜，還有裝飾作用，特別適合黑色精密件。發(fā)黑處理屬于表面氧化處理的一種方法

22、。主要有：堿性發(fā)藍、酸性發(fā)藍、常溫發(fā)藍。發(fā)黑時的溶液成分、反應(yīng)溫度和時間依鋼鐵基體的成分而定。發(fā)藍膜的成分為磁性氧化鐵，厚度為0.51.5微米，顏色與材料成分和工藝條件有關(guān)，有灰黑、深黑、亮藍等。單獨的發(fā)藍膜抗腐蝕性較差，但經(jīng)涂油涂蠟或涂清漆后，抗蝕性和抗摩擦性都有所改善。金屬“發(fā)藍”處理后，最好用熱肥皂水漂洗數(shù)分鐘，再用冷水沖洗。然后,又用熱水沖洗，吹干。堿性發(fā)藍最常見到，堿性法蘭就是將工件放在一定的溫度的堿性溶液中進行氧化，使工件的表面生成一種氧化膜（四氧化三鐵），這層膜比較的致密，能牢固的和金屬表面結(jié)合.依照處理的條件的不同該氧化膜可呈現(xiàn)亮藍色直到亮黑色。堿性發(fā)黑細分出來，又有一次發(fā)黑和

23、兩次發(fā)黑的區(qū)別。發(fā)黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉，發(fā)黑時所需溫度的寬容度較大，大概在135攝氏度到155攝氏度之間都可以得到不錯的表面，只是所需時間有些長短而已。關(guān)于發(fā)黑的顏色碳素鋼以及一般的合金鋼：黑色鉻硅鋼：紅棕色-黑棕色高速鋼：黑褐色彈簧鋼：棕紅色的。45#鋼：黑色；30CrMnSi：棕色。Si元素的氧化物是褐色的Cr元素的氧化物是綠色的工件發(fā)黑后要進行皂化和浸油處理。皂化是因為發(fā)黑后氧化膜具有孔隙的顯微結(jié)構(gòu)，皂化可以使這些空隙被填滿，在零件表面生成一層封閉薄膜，以提高發(fā)藍膜的抗蝕性。浸油可以生成一層油膜，阻止潮氣侵入，排出膜層內(nèi)的水分，增加抗蝕性和光澤。發(fā)黑處理不會改變外形尺寸。因

24、為發(fā)黑處理只是對鋼材實施的一種表面化學(xué)防腐處理的方法，只有千分之三至四的厚度。發(fā)黑時，工件的尺寸和光潔度對質(zhì)量影響不大。故常用于精密儀器、光學(xué)儀器、工具、硬度塊等。噴涂 噴涂通過噴槍或碟式霧化器，借助于壓力或離心力，分散成均勻而微細的霧滴，施涂于被涂物表面的方法。利用噴涂技術(shù)，可以在各種基體上獲得具有耐磨、耐蝕、隔熱、導(dǎo)電、絕緣、密封、潤滑以及其他特殊機械的物理、化學(xué)性能的涂層?？煞譃榭諝鈬娡?、無空氣噴涂、靜電噴涂以及上述基本噴涂形式的各種派生的方式，如大流量低壓力霧化噴涂、熱噴涂、自動噴涂、多組噴涂等。噴漆噴塑熱噴鋅熱噴鋅原理概括說就是先利用高壓空氣和管道將砂粒吹到工件表面除掉金屬表面銹和，同時對表面增麻為熱噴涂層增加吸附力，然后利用、乙炔或電熱源（大型工件采用電加熱，中小型采用氧氣、乙炔加熱）通過壓縮空氣和專用工具（噴槍）將鋅霧化超高速噴到金屬表面。由于有噴砂的增麻使涂層有效附著作保障，防腐效果20年以上免維護。噴砂完成23小時之內(nèi)就應(yīng)完成噴鋅工作。熱噴鋅的優(yōu)點1、熱噴鋅工藝噴