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常用的表面防护工艺及方法选择..


材料名称 加工润滑冷却液
润滑冷却液 润滑冷却液
润滑冷却液
切削液的选择 牌号(或标准)
Q/3AD
用途 黑色金属机械加工用
铝合金机械加工用
低合金钢、高强度 钢机械加工专用
钛合金机械加工用
300M钢磨削用润滑冷却 液
产品零件工序间的交接注意事项
上道工序交到下道工序的零件应作临时防锈处理,尤 其是加工到最后尺寸面的零件、有精加工的零件了。
4. 缓冲剂。在弱酸或弱碱性镀液中,pH值是重要的工艺 参量。加人缓冲剂,使镀液具有自行调节pH值能力,以 便在施镀过程中保持pH值稳定。缓冲剂要有足够量才有 较好的效果,一般加人30~40g/L,例如氯化钾镀锌溶 液中的硼酸。
5. 阳极活化剂。在电镀过程中金属离子被不断消耗,多 数镀液依靠可溶性阳极来补充,使金属的阴极析出量与 阳极溶解量相等,保持镀液成分平衡。加人活性剂能维 持阳极活性状态,不会发生钝化,保持正常溶解反应。 例如镀镍液中必须加人Cl-,以防止镍阳极钝化。
交接时应作外观锈蚀检查,有锈蚀的应立即处理。
搬运时应戴干净手套,防止手汗腐蚀金属。
抽检。下道工序在接收上道工序的零件时,应抽取3 %~5%的零件进行检查,确认无腐蚀和其他缺陷以后方 可办理移交。
周转。转入热加工车间的零件应在48h内进行验收, 完工后尽快转出。经电镀及化学热处理的零件应尽可能避 免在车间存放过夜。
在使用环境中,覆层材料的电位比基体金属的 电位正,如铁表面上覆盖铬、镍。
如果覆盖层存在缺陷,将加速基体金属的腐蚀。 因此阴极性覆层必须足够完整、无孔隙,才能取得 好的保护效果。
覆层的极性不是绝对的,当环境条件改变时, 覆层和基体金属的电偶关系可能发生反转。
锌对钢材基体的保护作用——锌阳极溶解
锌腐蚀 电解质溶液
镀层一般为几微米到几十微米厚。
电镀工艺设备较简单,操作条件易于控制, 镀层材料广泛,成本较低,因而在工业中 广泛应用,是材料表面处理的重要方法。
电镀的基本原理
电镀是指在直流电的作用下,电解液中的金 属离子还原,并沉积到零件表面形成有一定 性能的金属镀层的过程。
电解液主要是水溶液,也有有机溶液和熔融 盐。从水溶液和有机溶液中电镀称为湿法电 镀,从熔融盐中电镀称为熔融盐电镀。
……
机加工过程中产品零件的临时性保护方法
根据零件材质、工序间存放时间以及环境不同,可以 采用置换性防锈油油封;脱水防锈油油封;气相防锈纸封 存及干燥空气封存;机械加工防锈切削液、临时性保护涂 层等。
气相防锈纸 将已完成某一工序零件擦干后放入周围 衬有气相防锈纸的箱子内,并将箱盖封好,防锈纸需要经 常更换,如在箱类放气相缓蚀剂、粉剂,效果会更佳。
第三章 常见的表面防护方法
产品生产过程中的防护
制造过程中 预防腐蚀
进厂原材料 的腐蚀控制
机加工过程中 产品零件的临
时性保护
各种加工方 法中的腐蚀
控制
成品零件的 封存包装
涂零
特装件
锻铸焊种腐装



加 工
蚀 控
配 腐
...
制蚀


机加工过程中产品零件的临时性保护原则
❖钢铁件经过加工以后,在加工组合后或送交下道工序 前应作临时油封处理(不锈钢可不油封)。 ❖铝、铜及其合金(青铜除外),钛及钛合金在加工后 应将冷却液及污染物擦净,工序间停放一个月可不油封, 否则应作油封处理。 ❖凡是吹砂又不能进行防锈处理的零件,搬运时应戴干 净的手套,避免手接触引起腐蚀,并马上送交表面处理。 ❖铝合金薄板在冲压过程过程中应用贴纸或用聚乙烯膜 或临时性保护涂料保护以防划伤。
覆盖层保护技术的主要种类
金属镀层
金属覆盖层
电镀(Cr、Ni、Ag、Cu等) 喷涂(Zn、Al) 渗镀 热镀 热浸 化学镀
金属衬里 双金属复合板
化学转化膜 非金属覆盖层
阳极氧化 化学氧化 (发蓝及Al、Mg的化学氧化膜) 磷酸盐处理,草酸盐处理 铬酸盐处理
油漆涂料 塑料涂覆 搪瓷 钢衬玻璃 非金属材料衬里 暂时性防锈层
1电 镀
电镀是一种用电化学方法在镀件表面上 沉积所需形态的金属覆层工艺。
电镀原理:是指在含有欲镀金属的盐类 溶液中,以被镀基体金属为阴,通过电 解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在 基体金属表面沉积出来,形成镀层的一 种表面加工方法。
电镀的目的:是改善材料的外观,提高材 料的各种物理化学性能,赋予材料表面特 殊的耐蚀性、耐磨性、装饰性、焊接性及 电、磁、光学性能等。
阳极性覆层与阴极性覆层
如果金属M2是覆盖在金属M1表面的涂镀层,且 M2在电位序中比M1更负,我们就称为M2为M1的阳 极性覆层。比如我们说:镀锌层为钢、铜及铜合金 的阳极性覆层。
相反,如果M2的电位比M1的电位正,我们就称 为阴极性覆层。比如我们说Cr镀层是钢的阴极性覆 层。
阴极性覆层——机械隔离作用
粒,使镀层致密。例如锌酸盐镀锌液中,添加环 氧氯丙烷与胺类的缩合物之类的添加剂,镀层就 可从海绵状变为致密而光亮。 整平剂——可改善镀液微观分散能力,使基体显 微粗糙表面变平整。 润湿剂——可以降低金属与溶液的界面张力,使 镀层与基体更好地附着,减少针孔。 应力消除剂——可降低镀层应力。 镀层硬化剂——可提高镀层硬度。 掩蔽剂——可消除微量杂质的影响。
(1)在恶劣或海水条件下工作的零件 (2)形状复杂而又要求有均匀镀层的零件
在关键部件及超高强度钢电镀时应该按照 相关标准作氢脆检查和消除应力处理
铬镀层工艺及性质(Cr)
铬镀层对钢、铝及铝合金是阴极保护层,对铜及铜 合金(黄铜除外)则是阳极保护层。
按工艺方法分类: 硬铬镀层、乳白铬镀层、装饰性铬镀层、松孔铬镀 层和黑铬镀层
镀铬层的其他性能
铬镀层不与塑料和橡胶粘接。
铬在碱、碳酸盐、硫化物、硝酸、柠檬酸等有 机酸中具有很高的化学稳定性,但易溶于氢卤酸 (如盐酸)和热硫酸中。
铬镀层不能承受冲击和弯曲。镀铬会严重降低 钢的疲劳强度,为减少镀铬对钢疲劳性能的影响, 在电镀前,零件表面进行喷丸,使零件表面造成压 应力状态,以抵消零件加工残留在表面的拉应力。
镍镀层
镍镀层适用范围
黑镍镀层适用范围 不宜使用 注意
(1)装饰镀层的底层或中间层 (2)在中温(205-300℃)条件下工作的 零件 (3)要求钎焊的不锈钢零件 (4)氧气系统工作的铜合金件 (5)钝态金属电镀的底层
浸、涂防锈油 普遍采用的方法。将完成某一工序的 零件用航空洗涤汽油洗净和用抹布擦干之后,浸涂1:3的 LTS-3A置换型防锈油和煤油的混合油,滤去余油,装入 聚乙烯塑料袋中。
机加工过程中产品零件的临时性保护方法
如在零件加工过程中使用了防锈切削液,当零价完成 某一加工工序后,不要将其表面残余的防锈切削液除掉, 这样能保证零件在3~5日内不发生锈蚀。
锌 钢
铁表面上用锌作覆层——阳极性覆盖层
铬直接镀在钢的表面对基体的保护效果不佳
电解质溶液 一旦有覆盖不完整,加速钢的腐蚀
铬 钢
阴极性覆盖层
几种重要金属电镀方法的介绍
电镀的总体优点:
镀层金属纯度高,分布均匀,与基体金属结合 牢固。镀层具有较高硬度和耐磨性能。为获得同样 保护效果所需要的覆层金属最少。镀层厚度容易控 制,一般在常温下进行,电镀适应范围很宽,从正 电性金属到负电性金属,从低熔点金属到高熔点金 属,从高纯金属到合金,都可以进行电镀。
6. 镀液稳定剂。许多金属盐容易发生水解,而许多金属 的氢氧化物是不溶性的。生成金属的氢氧化物沉淀,使 溶液中的金属离子大量减少,电镀过程电流无法增大, 镀层容易烧焦。
7. 特殊添加剂。为改善镀液性能和提高镀层质量,常需 加人某种特殊添加剂。
特殊添加剂
光亮剂——可提高镀层的光亮度。 晶粒细化剂——能改变镀层的结晶状况,细化晶
变镀液的电化学性质和金属离子沉积的电极过程, 对镀层质量有很大影响,是镀液的重要成分。常用 配合剂有氰化物、氢氧化物、焦磷酸盐、酒石酸盐、 氨三乙酸、柠檬酸等。 3. 导电盐。其作用是提高镀液的导电能力,降低槽 端电压提高工艺电流密度.例如镀镍液中加人 Na2SO4。导电盐不参加电极反应,酸或碱类也可 作为导电物质。
电镀的一般原理:(以电镀Ni工艺为例)
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电源Βιβλιοθήκη 蒸发镍袋 (镍珠、镍球)(+) 阳极 (+)
电镀镍槽
镍盐, 酸,
光亮剂, 走位剂...
镍离子向阴极迁移
电镀架
被镀工件
(-) 阴极 (-)
加热装置
覆层金属和覆盖方法的选择
对覆层金属的选择,主要考虑能否在预 定使用的环境中有良好的耐蚀性。其次应考 虑覆层金属与基体金属的电偶关系,以及设 备对覆层金属提出的物理,机械性能方面的 要求。还应进行经济比较。
成品零件需要进行防锈封存和包装。
防锈封存:
油封 防锈油封存适用于不带忌油或非金属零件的金属制件的封 存。 干燥空气封存 适用于非金属零件和带忌油零件的金属制件的封 存。 气相缓蚀剂封存 气相封存之前将零件用置换型防锈油彻底清洗 干净,然后用气相纸包装,并用密封材料(聚乙烯袋或铝塑复合 袋)包装。
包装 按不同的封存期包装。 ➢防锈油油封以后外包装一层石蜡纸和一层复合纸,封存期为一年。 ➢防锈油油封以后,再包装聚乙烯,封存期为两年。
对于覆盖方法的选择主要考虑需要的覆 层厚度,对覆层孔隙率的要求,以及覆层施 工能否适应设备的结构和尺寸。
铬镀层适用范围
不宜使用 注意
铬镀层
(1)要求耐磨的零件 (2)修复磨损零件的尺寸可以用硬铬涂层 (3)要求黑色外观或识别标记的可用黑铬 涂层 (4)要求较高反射能力表面的零件 (5)装饰性外观零件 (6)要求高耐蚀性与装饰性,可采用双层 镍-铬等 (7)要求吸附润滑油及高压条件下使用的 零件采松孔铬镀层
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