淺談不銹鋼表面處理常見(jiàn)問(wèn)題及預防措施
不銹鋼具有獨特的強度、較高的耐磨性、優(yōu)越的防腐性能及不易生銹等優(yōu)良的特性。故廣泛應用于化工行業(yè),食品機械,機電行業(yè),環(huán)保行業(yè),家用電器行業(yè)及家庭裝潢,精飾行業(yè),給予人們以華麗高貴的感覺(jué)。
不銹鋼的應用發(fā)展前景會(huì )越來(lái)越廣,但不銹鋼的應用發(fā)展很大程度上決定它的表面處理技術(shù)發(fā)展程度。
一、不銹鋼常用表面處理方法
(一)不銹鋼品種簡(jiǎn)介
不銹鋼主要成分:一般含有鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鈦(Ti)等金屬元素。常見(jiàn)不銹鋼:有鉻不銹鋼,含Cr≥12%以上;鎳鉻不銹鋼,含Cr≥18%,含Ni≥12%。從不銹鋼金相組織結構分類(lèi):有奧氏體不銹鋼,例如:1Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni11Nb,Cr18Mn8Ni5。馬氏體不銹鋼,例如:Cr17,Cr28等。一般稱(chēng)為非磁性不銹鋼和帶有磁性不銹鋼。
(二)常見(jiàn)不銹鋼表面處理方法
常用不銹鋼表面處理技術(shù)有以下幾種處理方法:表面本色白化處理;表面鏡面光亮處理;表面著(zhù)色處理。
表面本色白化處理:不銹鋼在加工過(guò)程中,經(jīng)過(guò)卷板、扎邊、焊接或者經(jīng)過(guò)人工表面火烤加溫處理,產(chǎn)生黑色氧化皮。這種堅硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二種EO4成分,以前一般采用氫氟酸和硝酸進(jìn)行強腐蝕方法去除。但這種方法成本大,污染環(huán)境,對人體有害,腐蝕性較大,逐漸被淘汰。
不銹鋼表面鏡面光亮處理方法:根據不銹鋼產(chǎn)品的復雜程度和用戶(hù)要求情況不同可分別采用機械拋光、化學(xué)拋光、電化學(xué)拋光等方法來(lái)達到鏡面光澤
表面著(zhù)色處理:不銹鋼著(zhù)色不僅賦予不銹品各種顏色,增加產(chǎn)品的花種,而且提高產(chǎn)品耐磨性和耐腐蝕性。
(三)處理方法選用
不銹鋼表面處理選用哪種方法,要根據產(chǎn)品結構、材質(zhì)、及對表面不同要求,選用合適的方法進(jìn)行處理。
二、不銹鋼件產(chǎn)生銹蝕的常見(jiàn)原因
(一)化學(xué)腐蝕
表面污染:附著(zhù)在工件表面的油污、灰塵及酸、堿、鹽等在一定條件轉化為腐蝕介質(zhì),與不銹鋼件中的某些成分發(fā)生化學(xué)反應,產(chǎn)生化學(xué)腐蝕而生銹。表面劃傷:各種劃傷對鈍化膜的破壞,使不銹鋼保護能力降低,易與化學(xué)介質(zhì)發(fā)生反應,產(chǎn)生化學(xué)腐蝕而生銹。清洗:酸洗鈍化后清洗不干凈造成殘液存留,直接腐蝕不銹鋼件(化學(xué)腐蝕)。
(二)電化學(xué)腐蝕
碳鋼污染:與碳鋼件接觸造成的劃傷與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
切割:割渣、飛濺等易生銹物質(zhì)的附著(zhù)與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐。
烤校:火焰加熱區域的成份與金相組織發(fā)生變化而不均勻,與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
焊接:焊接區域的物理缺陷(咬邊、氣孔、裂紋、未熔合、未焊透等)和化學(xué)缺陷(晶粒粗大、晶界貧鉻、偏析等)與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
材質(zhì):不銹鋼材質(zhì)的化學(xué)缺陷(成份不均勻、S、P雜質(zhì)等)和表面物理缺陷(疏松、砂眼、裂紋等)有利于與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
鈍化:酸洗鈍化效果不好造成不銹鋼表面鈍化膜不均勻或較薄,易于形成電化學(xué)腐蝕。
清洗:存留的酸洗鈍化殘液與不銹鋼發(fā)生化學(xué)腐蝕的生成物與不銹鋼件形成電化學(xué)腐蝕
三、不銹鋼產(chǎn)品加工過(guò)程中存在問(wèn)題
焊縫缺陷:焊縫缺陷較嚴重,采用手工機械打磨處理方法來(lái)彌補,產(chǎn)生的打磨痕跡,造成表面不均勻,影響美觀(guān)。
表面不一致:只對焊縫進(jìn)行酸洗鈍化,也造成表面不均勻,影響美觀(guān)。
劃痕難除去:整體酸洗鈍化,也不能將加工過(guò)程中產(chǎn)生的各種劃痕去掉,并且也不能去除由于劃傷、焊接飛濺而粘附在不銹鋼表面的碳鋼、飛濺等雜質(zhì),導致在腐蝕介質(zhì)存在的條件下發(fā)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕而生銹。
打磨拋光鈍化不均勻:手工打磨拋光后進(jìn)行酸洗鈍化處理,對面積較大的工件,很難達到均勻一致處理效果,不能得理想的均勻表面。并且工時(shí)費用,輔料費用也較高。
酸洗能力有限:酸洗鈍化膏并不是萬(wàn) 能的,對等離子切割、火焰切割而產(chǎn)和黑色氧化皮,較難除去。
人為因素造成的劃傷比較嚴重:在吊裝、運輸和結構加工過(guò)程中,磕碰、拖拉、錘擊等人為因素造成的劃傷比較嚴重,使得表面處理難度加大,而且也是處理后產(chǎn)生銹蝕的主要原因。
設備因素:在型材、板材卷彎、折彎過(guò)程中,造成的劃傷和折痕也是處理后產(chǎn)生銹蝕的主要原因。
其他因素:不銹鋼原材料在采購、儲存過(guò)程中,由于吊裝、運輸過(guò)程產(chǎn)生的磕碰和劃傷也比較嚴重,也是產(chǎn)生銹蝕的原因之一。
四、應采取預防措施
(一)儲存、吊裝、運輸
不銹鋼件儲存:應有專(zhuān)用存放架,存放架應為木質(zhì)或表面噴漆的碳鋼支架或墊以橡膠墊,以與碳鋼等其它金屬材質(zhì)隔離。存放時(shí),儲存位置應便于吊運,與其它材料存放區相對隔離,應有防護措施,以避免灰塵、油污、鐵銹對不銹鋼的污染。不銹鋼件吊裝:吊裝時(shí),應采用專(zhuān)用吊具,如吊裝帶、專(zhuān)用夾頭等,嚴禁使用鋼絲繩以免劃傷表面;并且在起吊和放置時(shí),應避免沖擊磕碰造成劃傷。
不銹鋼件運輸:運輸時(shí),應用運輸工具(如小車(chē)、電瓶車(chē)等),并應潔凈有隔離防護措施,以防灰塵、油污、鐵銹污染不銹鋼。嚴禁拖拉,避免磕碰、劃傷。
(二)加工
加工區:不銹鋼件的加工區域應相對固定。不銹鋼件加工區的平臺應采取隔離措施,如鋪上橡膠墊等。不銹鋼件加工區的定置管理、文明生產(chǎn)應加強,以避免對不銹鋼件的損傷與污染。
下料:不銹鋼件的下料采用剪切或等離子切割、鋸切等。
(1)剪切:剪切時(shí),應與送進(jìn)支架隔離,落料斗也應鋪以橡膠墊,避免劃傷。
(2)等離子切割:等離子切割后,割渣應清理干凈。批量切割時(shí),對于已完成的零件應及時(shí)清理出現場(chǎng),以避免割渣對工件的玷污。
(3)鋸切下料:鋸切下料時(shí),夾緊應加以膠皮保護,鋸切后應清理工件上的油污、殘渣等。
機械加工:不銹鋼件在車(chē)、銑等機械加工時(shí)也應注意防護,作業(yè)完成應清理干凈工件表面的油污、鐵屑等雜物。
成型加工:在卷板、折彎過(guò)程中,應采取有效措施避免造成不銹鋼件表面劃傷和折痕。
鉚焊:不銹鋼件在組對時(shí),應避免強制組裝,尤其避免火焰烤校裝配。組對或制作過(guò)程如有臨時(shí)采用等離子切割時(shí),應采取隔離措施以避免割渣對其它不銹鋼件的污染。切割后,工件上的割渣應清理干凈。
焊接:不銹鋼件焊接前必須認真清理油污、銹跡、灰塵等雜物。焊接時(shí)盡量采用氬弧焊接,采用手工電弧焊時(shí)應采用小電流、快速焊,避免擺動(dòng)。嚴禁在非焊接區域引弧,地線(xiàn)位置適當、連接牢固,以避免電弧擦傷。焊接時(shí)應采取防飛濺措施(如刷白灰等方法)。焊后應用不銹鋼(不得采用碳鋼)扁鏟徹底清理熔渣和飛濺。
多層焊:多層焊時(shí),層間熔渣必須清理干凈。多層焊時(shí),應控制層間溫度,一般不得超過(guò)60℃。
焊縫:焊縫接頭應修磨,焊縫表面不得有熔渣、氣孔、咬邊、飛濺、裂紋、未熔合、未焊透等缺陷,焊縫與母材應圓滑過(guò)渡,不得低于母材。
矯形:不銹鋼件的矯形,應避免采用火焰加熱方法,尤其不允許反復加熱同一區域。矯形時(shí),盡量采用機械裝置,或用木錘(橡皮錘)或墊橡皮墊錘擊,禁止用鐵錘錘擊,以避免損傷不銹鋼件。
(三)表面處理
清理打磨:如有損傷應打磨,尤其與碳鋼件接觸造成的劃傷和飛濺、割渣造成的損傷必須認真徹底地清理打磨干凈。
機械拋光:要采用適當的拋光工具進(jìn)行拋光,要求處理均勻一致,并避免過(guò)拋和再劃傷。
除油除塵:不銹鋼件在進(jìn)行酸洗鈍化前,必須按工藝清理油污、氧化皮、灰塵等雜物。
水噴砂處理:要根據不同的處理要求,選用不同的微玻璃珠、不同的工藝參數,并避免過(guò)噴等。
酸洗鈍化:不銹鋼件的酸洗鈍化必須嚴格按工藝要求進(jìn)行鈍化。
清洗干燥:酸洗鈍化后,應嚴格按工藝進(jìn)行中和、沖洗、干燥,徹底清理殘留的酸液。
保護:不銹鋼件表面處理完畢后,應做好防護,避免人員撫摸和油污、灰塵等雜物的二次污染。
避免再加工:不銹鋼件表面處理完畢后,應避免對該零部件或產(chǎn)品的再加工。
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