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WASI不锈钢百科全书

  • 分类:标准详解
  • 发布时间:2020-12-23 11:50:14
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THE WASI STAINLESS STEEL ENCYCLOPEDIA
WASI 不锈钢百科全书

 紧固件不锈钢表面处理常见问题及预防措施

Common surface treatment of stainless steel 不锈钢常见表面处理 

不锈钢工件及紧固件的表面处理是指在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。通过某些方法在紧固件表面形成一个覆盖层的过程,这能不仅能够提高紧固件本身的防腐蚀能力,还使得紧固件外观比较美化,因此需要通过表面处理来改善不锈钢工件的性能,以下为不锈钢表面处理的几种常见方式:

不锈钢钝化

这个过程被推荐的表面必须是不含铁,任何铁、铸铁、低碳钢、中碳钢或低合金钢的表面上的不锈钢颗粒的存在都将促进其表面的自由铁和不锈钢的点蚀。这是非常严重的问题,所以钝化只用于处理不锈钢和不锈铁,不锈钢钝化主要的目的就是防止不锈钢表面氧化和被腐蚀。

不锈钢酸洗

不锈钢酸洗处理的目的是以除去高温焊接,热处理或热加工后不锈钢表面的氧化皮。同时也可以消除了红锈腐蚀的钢或铁或钢颗粒污染物。注意酸洗后如果没有清洗干净表面的酸液,那么表面很快就会开始生锈腐蚀,导致在下面的钢表面层的耐腐蚀性降低。

不锈钢酸洗工艺可以适用于大部分型号的不锈钢的表面处理。所有酸洗操作导致金属表面会除去杂质的同时稍有一点尺寸改变,因此其结果是在一定程度上一个消光的视觉亮度或许也是一种显着减少尺寸。

在真空中的热处理或一个良好的受控气氛,例如光亮退火消除了需要进行酸洗,通常会使得不锈钢得到一个更好的光洁面。

不锈钢清洗剂除油脱脂

不锈钢表面处理任何一道工艺的前处理都必须先去除油脂、切削油、绘制化合物和其它润滑剂等,然后才可以进行不锈钢部件的表面热处理前或最终的钝化处理。不锈钢件还必须在进行脱脂处理前进一步组件通过焊接以防止拾取器在高温下的碳。

通常情况下选用不锈钢清洗剂,只需要常温浸泡便可除去任意油污,操作简单,劳动强度低。与其他金属的清洗操作中,清洁率可以增加通过使用涂刷,喷射或搅拌等操作过程中。

其他不锈钢紧固件工艺

除以上工艺还有如:电镀,阳极氧化,喷砂,涂装,除锈等也是常见的不锈钢表面处理技术,但因不锈钢自身的性能已经能满足日常需要,所以这些工艺较少。另外一些不锈钢工件及零部件为达到表面光洁度及美观度,常用一些表面处理方法,主要有表面本色白化处理、表面镜面光亮处理、表面着色处理。 

表面本色白化处理 

不锈钢在加工过程中,经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理,产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分,以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大,污染环境,对人体有害,腐蚀性较大,逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种:

 喷砂(丸)法:主要是采用喷微玻璃珠的方法,除去表面的黑色氧化皮。

 化学法:使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗,从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品如机加工件较适用。

不锈钢表面镜面光亮处理方法  

根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。这三种方法优缺点如下:

 机械抛光:整平性好,光亮劳动强度大,污染严重,复杂件难加工,光泽下降,投资及成本较高简单工件,中,小产品,复杂件无法加工。整个产品光泽达不到一致,光泽保持时间不长。

 化学抛光:投资少,复杂件能抛,效率高,速度快光亮度不足,抛光液要加湿,有气体溢出,需要适风设备。复杂产品,光亮度要求不高的产品可选用小批量加工较合算。

 电化学抛光:达镜面光泽,长期保持,工艺稳定,污染少,成本低,防污染性好。一次性投资大,复杂件要装工装,辅助电极,大量生产要降温污挡产品,要求长时间保持镜面光,亮产品。工艺稳定,易操作,可广泛推广使用。

不锈钢着色方法 

不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色,增加产品的花色品种,而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。简述各种方法概况如下:

 化学氧化着色法; 就是在特定溶液中,通过化学氧化形成膜的颜色,有重铬酸盐法、混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。

 电化学氧化着色法; 是在特定溶液中,通过电化学氧化形成膜的颜色。

 离子沉积氧化物着色法化学法:就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀。例如:镀钛金的手表壳、手表带,一般是金黄色。这种方法适用于大批量产品加工。因为投资大,成本高,小批量产品不合算。

 高温氧化着色法:是在特定的熔盐中,浸入工件保持在一定的工艺参数,使工件形成一定厚度氧化膜,而呈现出各种不同色泽。

 气相裂解着色法:较为复杂,在工业中应用较少。

处理方法选用 

不锈钢表面处理选用哪种方法,要根据产品结构、材质、及对表面不同要求,选用合适的方法进行处理。

 

Problems in the processing of stainless steel products  不锈钢产品加工过程中存在问题 

 焊缝缺陷:焊接缺陷如:咬边、未焊透、密集气孔和裂纹,不仅降低接头的牢固性,而且还会成为缝隙腐蚀的腐蚀源。改善这种结果进行清理操作时,它们还会夹带固体颗粒。这些缺陷可通过重新焊接或修磨后重焊进行修补。焊缝缺陷较严重,采用手工机械打磨处理方法来弥补,产生的打磨痕迹,造成表面不均匀,影响美观。

表面不一致:只对焊缝进行酸洗钝化,也造成表面不均匀,影响美观。

划痕难除去:整体酸洗钝化,也不能将加工过程中产生的各种划痕去掉,并且也不能去除由于划伤、焊接飞溅而粘附在不锈钢表面的碳钢、飞溅等杂质,导致在腐蚀介质存在的条件下发生化学腐蚀或电化学腐蚀而生锈。

打磨抛光钝化不均匀:手工打磨抛光后进行酸洗钝化处理,对面积较大的工件,很难达到均匀一致处理效果,不能得理想的均匀表面。并且工时费用,辅料费用也较高。

酸洗能力有限:酸洗钝化膏并不是万能的,对等离子切割、火焰切割而产和黑色氧化皮,较难除去。

锈斑:制作前或制作过程中不锈钢产品或设备表面受到严重污染导致生锈;另外有粉尘、在任何表面上,粉尘、浮铁粉或嵌入的游离铁都会生锈并使不锈钢产生腐蚀必须清除。浮粉一般可随粉尘一起清除掉。有些粘着力很强,必须按嵌入的铁处理。

油和油脂:有机物质如油,油脂甚至指印都会成为局部腐蚀的腐蚀源。由于这些物质能起屏障作用,它们会影响化学和电化学清理效果,因而必须彻底清理掉。

人为因素造成的划伤比较严重:在吊装、运输和结构加工过程中,磕碰、拖拉、锤击等人为因素造成的划伤比较严重,使得表面处理难度加大,而且也是处理后产生锈蚀的主要原因。

设备因素:在型材、板材卷弯、折弯过程中,造成的划伤和折痕也是处理后产生锈蚀的主要原因。

其他因素:不锈钢原材料在采购、储存过程中,由于吊装、运输过程产生的磕碰和划伤也比较严重,也是产生锈蚀的原因之一。

 

Preventive measures taken in the process  不锈钢产品加工过程中采取的预防措施 

储存、吊装、运输 

 不锈钢件储存:应有专用存放架,存放架应为木质或表面喷漆的碳钢支架或垫以橡胶垫,以与碳钢等其它金属材质隔离。存放时,储存位置应便于吊运,与其它材料存放区相对隔离,应有防护措施,以避免灰尘、油污、铁锈对不锈钢的污染。

 不锈钢件吊装:吊装时,应采用专用吊具,如吊装带、专用夹头等,严禁使用钢丝绳以免划伤表面;并且在起吊和放置时,应避免冲击磕碰造成划伤。

 不锈钢件运输:运输时,应用运输工具(如小车、电瓶车等),并应洁净有隔离防护措施,以防灰尘、油污、铁锈污染不锈钢。严禁拖拉,避免磕碰、划伤。

加工 

 加工区:不锈钢件的加工区域应相对固定。不锈钢件加工区的平台应采取隔离措施,如铺上橡胶垫等。不锈钢件加工区的定置管理、文明生产应加强,以避免对不锈钢件的损伤与污染。

 下料:不锈钢件的下料采用剪切或等离子切割、锯切等。剪切时,应与送进支架隔离,落料斗也应铺以橡胶垫,避免划伤等;等离子切割后割渣应清理干净。批量切割时,对于已完成的零件应及时清理出现场,以避免割渣对工件的玷污;锯切下料时夹紧应加以胶皮保护,锯切后应清理工件上的油污、残渣等。

 机械加工:不锈钢件在车、铣等机械加工时也应注意防护,作业完成应清理干净工件表面的油污、铁屑等杂物。

 成型加工:在卷板、折弯过程中,应采取有效措施避免造成不锈钢件表面划伤和折痕。

  铆焊:不锈钢件在组对时,应避免强制组装,尤其避免火焰烤校装配。组对或制作过程如有临时采用等离子切割时,应采取隔离措施以避免割渣对其它不锈钢件的污染。切割后,工件上的割渣应清理干净。

 焊接:不锈钢件焊接前必须认真清除油污、锈迹、灰尘等杂物。焊接时尽量采用氩弧焊接,采用手工电弧焊时应采用小电流、快速焊,避免摆动。严禁在非焊接区域引弧,地线位置适当、连接牢固,以避免电弧擦伤。焊接时应采取防飞溅措施(如刷白灰等方法)。焊后应用不锈钢(不得采用碳钢)扁铲彻底清理熔渣和飞溅。

 多层焊:多层焊时,层间熔渣必须清除干净。多层焊时,应控制层间温度,一般不得超过60℃。

 焊缝:焊缝接头应修磨,焊缝表面不得有熔渣、气孔、咬边、飞溅、裂纹、未熔合、未焊透等缺陷,焊缝与母材应圆滑过渡,不得低于母材。

 矫形:不锈钢件的矫形,应避免采用火焰加热方法,尤其不允许反复加热同一区域。矫形时,尽量采用机械装置,或用木锤(橡皮锤)或垫橡皮垫锤击,禁止用铁锤锤击,以避免损伤不锈钢件。

 搬运:不锈钢件在加工过程中进行搬运时,应用运输工具(如车辆、电瓶车或天车、叉车等),并应洁净有隔离防护措施,以防灰尘、油污、铁锈污染不锈钢。严禁在平台或地面直接拖拉,严禁磕碰和划伤。

表面处理 

 清理打磨:如有损伤应打磨,尤其与碳钢件接触造成的划伤和飞溅、割渣造成的损伤必须认真彻底地清理打磨干净。

 机械抛光:要采用适当的抛光工具进行抛光,要求处理均匀一致,并避免过抛和再划伤。

 除油除尘:不锈钢件在进行酸洗钝化前,必须按工艺清除油污、氧化皮、灰尘等杂物。

 水喷砂处理:要根据不同的处理要求,选用不同的微玻璃珠、不同的工艺参数,并避免过喷等。

 酸洗钝化:不锈钢件的酸洗钝化必须严格按工艺要求进行钝化。

 清洗干燥:酸洗钝化后,应严格按工艺要求进行清洗干燥。

 

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