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金属表面预处理的分析介绍

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:金属材料表面整平包括机械整平和化学处理两种方法。其中喷丸同时也是一种金属表面形变强化手段。化学抛光仅用于仪器、铝质反光镜的表面精饰,其优点是无需外加电源和导电挂具,可以处理形状更为复杂的零件,生产效率更高,但质量低于电解抛光。2)表面脱脂金属表面油污的存在会使表面涂层与基体的结合力下降,甚至起皮、脱落。

金属表面预处理的分析介绍

1)表面整平

表面整平是指通过机械化学方法去除材料表面的毛刺、锈蚀、划痕、焊瘤、焊缝凸起、砂眼、氧化皮等宏观缺陷,提高材料表面平整度的过程。其目的除保障表面处理质量外,还可用于对材料或零件的表面装饰。金属材料表面整平包括机械整平和化学处理两种方法。

(1)机械整平。借助手工工具、动力工具或喷、抛丸(粒)等机械力去除材料表面的腐蚀产物、油污及其他杂物,以获得清洁表面的过程,称为机械整平。机械整平方法包括喷砂、喷丸、磨光、抛光和滚光等。其中喷丸同时也是一种金属表面形变强化手段。

喷砂是利用压缩空气把磨料(砂)高速喷射到零件表面,对其进行清理的一种方法,常用于清除热处理件、锻件、铸件以及轧制板材表面的氧化皮、型砂、毛刺或油脂,也用于进行特殊无光泽电镀前,获得均匀无光泽表面的零件。

磨光是用磨光轮或磨光带对工件表面进行加工,去掉工件表面的毛刺、氧化皮、锈蚀等表面缺陷,提高工件的平整度。磨光可根据零件表面状态和质量要求进行一次磨光或几次(磨料粒度逐渐减小)磨光,磨光后零件表面粗糙度Ra值可达0.4μm。磨光效果主要取决于磨料的特性、磨光轮的刚性和轮轴的旋转速度。

抛光通常都在表面处理后进行,对表面涂镀层进行精加工,也可用于表面处理前对基体表面进行预加工。抛光轮有布轮和毡轮等,速度为20~35m/s。依据抛光后表面质量的不同,抛光可分为粗抛、中抛与精抛三类。精抛是用软轮抛光获得镜面光亮的表面,磨削作用很小,可使金属表面获得镜面光泽。

(2)化学处理。常用方法有电解抛光和化学抛光。

电解抛光是将工件置于阳极,在特定的溶液中进行电解。工件表面微观凸出部分电流密度较高,溶解较快;而微观凹入处电流密度较低,溶解较慢,从而达到平整和光亮的目的。电解抛光常用于碳素钢不锈钢、铝、铜等零件或铜、镍等镀层的装饰性精加工及某些工具的表面精加工,或用于制取高度反光的表面以及用来制造金相试样等。与机械抛光相比,没有变形层产生,对于形状复杂、线材、薄板和细小零件更适用。

化学抛光是在合适的溶液和工艺条件下,利用溶液对工件表面的侵蚀作用,使工件表面整平、光亮。化学抛光仅用于仪器、铝质反光镜的表面精饰,其优点是无需外加电源和导电挂具,可以处理形状更为复杂的零件,生产效率更高,但质量低于电解抛光。

2)表面脱脂(www.xing528.com)

金属表面油污的存在会使表面涂层与基体的结合力下降,甚至起皮、脱落。脱脂的方法有:有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、乳化清洗脱脂、超声波脱脂。

有机溶剂脱脂是利用有机溶剂对油类的物理溶解作用脱脂。常用脱脂溶剂有汽油煤油、酒精、丙酮二甲苯三氯乙烯四氯化碳等。其中汽油、煤油因价廉、毒小应用最广。

化学脱脂是利用碱溶液对皂化性油脂的皂化作用或表面活性物质对非皂化性油脂的乳化作用除油。常用碱溶液有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠等。化学脱脂成本低、无毒、不会燃烧,但生产效率低。

3)表面除锈

除锈就是除去金属表面的氧化皮和锈迹,常用方法有:机械法、化学法和电化学法。机械法就是利用机械方法使工件表面整平同时除锈,如喷砂、磨光等。

化学除锈就是利用酸或碱溶液对工件表面进行侵蚀处理,使表面的锈层通过化学作用和侵蚀过程中所产生的氢气泡的机械剥离作用而除锈。常用的侵蚀剂有硫酸盐酸硝酸

在工件脱脂和除锈后,表面处理前要进行活化处理,实质就是弱侵蚀,露出金属的结晶组织,保证涂层与基体结合牢固。常用的活化剂有硫酸、盐酸、氢氧化钠。

电化学除锈是指在酸或碱溶液中以工件为阴极或阳极进行电解剥离,加速除去表面锈层的方法。电化学除锈速度更快,去锈能力更强。

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