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汽车配件紧固件抛丸及黑色磷化滚浸自动生产线

文章出处:原创 编辑:抛丸机发表时间:2015-4-4 10:05:57 浏览人数:610,1,0
  摘要:先容了汽车配件一条原酸洗高温锰系黑色磷化自动线改为抛丸机浸黑磷化的工艺改进与应用效果和经验。抛丸取代酸洗,从根本上治理了酸洗给周边环境和生产场所带来的不良影响,浸黑磷化取代高温猛系磷化,为稳定生产和提高磷化质量,提供有效措施,且具有明显节能效果。
汽车配件紧固件抛丸及黑色磷化滚浸自动生产线
汽车配件紧固件抛丸及黑色磷化滚浸自动生产线
  1、问题提出:

  某汽配件机械厂原使用一条汽车紧固件滚浸磷化龙门式自动线(线上酸洗+高温锰系磷化),运行一年左右,发现原工艺设计存在几个问题:①由于使用大量盐酸(该线每月消耗盐酸约3吨左右),酸洗除热处理氧化皮时,酸雾气体太大,十分呛人,操作困难(虽然线上设置抽风系统,风量15000m3/h,抽酸雾效果甚微。)②线上机械配件,电气元件和电机等设备受腐蚀气体侵蚀严重,因电器短路造成电机烧坏,程控失灵等现象,设备(如槽液沉渣高位净化装置,脱脂油物分离器等)停运,停产检修、换件,耽误生产,且增加了设备维修费用。③降低高强度合金钢机械性能如30Cr,40Cr紧固件等,因吸氢产生氢脆(磷化后未去氢),增加工件使用断裂的危险性。④高温锰系磷化存在诸多弊端(如能耗高,槽液稳定性差,磷化膜产生挂灰严重,粗糙等缺陷)。目前除工件性能有特殊要求外,一般很少应用,基本上用其他黑色磷化代替高温锰系磷化。

  针对上述问题,某厂采用分步法的工艺改进方案。首先选用浸黑磷化代替高温锰系磷化,在试用可行的情况下,再将抛丸除诱代替酸洗除锈,经反复试用,最终获得工艺改进的良好结果,使抛丸黑色磷化达到较理想的工艺水平,解决了工厂生产燃眉之急和后顾之忧问题(酸洗除锈毕竟不是长久之计),为磷化生产找到一条环保型可行途径。

  2、抛丸:

  笔者于几年前提出汽车紧固件抛丸磷化工艺,并极力在工业生产中推广应用,目前进人到大规模工业应用阶段。

  2.1、机理与作用:

  抛丸是通过履带清理室完成除锈过程。在清理室门关闭状态下,弹丸(铸钢丸+铸钢砂)以一定的线速度呈扇形均匀的打击基材表面(履带转速为3. 6转/min,未变频),工件被履带飞旋转带动,从而达到除去锈物和氧化皮的目的。

  钢材表面受弹丸冲击作用,晶粒细化,增大强度(约提高疲劳强度80%)和抗腐蚀能力(约1倍)。

  2. 2、奔驰线上娱乐手机版:

  机器由抛丸清理室,抛丸器,丸砂提升分离机构、除尘系统、电器控制系统等组成。

  紧固件奔驰线上娱乐手机版可选用QPL1000A型(清理室尺寸为cp600mm x 800mm,装载重200kg ) , Q326C型(装载量150kg)等。

  2. 3、抛丸规范:

  2. 3.1、弹丸材料:

  (1)弹丸分类与作用

  弹丸分为铸钢砂、铸钢丸、不锈钢丸等。铸钢砂起除去氧化皮作用;铸钢丸起细化作用,不锈钢丸起细化作用(耐腐性好)。

  紧固件可选用5110/SS0.3目数25一30,粒经0. 3 mm)铸钢丸;G40/SG0.7(目数50,粒径0. 7mm)铸钢砂和G50/SG0.4(目数80,粒径0. 4mm)铸钢砂两种。其中铸钢丸的型号越小,粒径越细;铸钢砂型号越大,粒径越细。

  当弹丸速率固定时,大弹丸所拥有的动能较大,用于打击除去大的杂质;小弹丸所拥有的动能较小,用于除去小的杂质,以获得满意的表面清洁度。如果使用的弹丸过大,虽然除杂质效果好,但得到表面质量反而不好(粗糙度过高);反之,弹丸过小,清除杂质效果不好。因此,选择所需的弹丸尺寸等级很重要(视抛丸基材表面的杂质状况而定)。除此外,弹丸材料的质量优劣既影响抛丸效果,又与消耗量有关(质量优的耐用消耗小;反之,消耗多,成本高)。遇到某些表面加工精度高的汽配件(工件有精磨面)时,不允许使用铸钢丸钢砂等,只能选用不锈钢丸。

  (2)弹丸混合比

  为了获得满意的抛丸质量和提高抛丸效率,通常需要使用两种以上弹丸材料按一定比例混合使用,达到除锈和细化基材表面的双重效果。紧固件抛丸可使用的几种弹丸混合比如下:

  ①(铸钢丸5110/SS0.3):(铸钢砂G40/SG0.7):(铸钢砂G50/SG0.5) -2;2;1(质量比)。

  ②(铸钢丸5110/SS0.3):(铸钢砂G40/SG0.7):(铸钢砂G50/SG0.5) -1;1;1(质量比)。

  ③(铸钢丸5110/SS0.3):(铸钢砂G50/SG0.5):=1;1(质量比)。

  ④(铸钢丸5110/SS0.3):(铸钢砂G50/SG0.5):m(还锈钢丸)=4;5;1(质量比)。

  紧固件厂家究竟采用何种弹丸混合比为宜,需通过生产试验确定。

  2.3.2、抛丸时间:

  一般抛丸时间较长,抛丸质量越好,磷化质量越优。但时间过长也不好。原因①可能造成螺纹牙,膺损过度。②增加生产成本。根据螺栓,螺帽的磷化质量要求不同,通常螺栓抛丸时间为20一40min以抛净锈物为准);螺帽抛丸15一20min。为了缩短抛丸时间,有的线外酸洗再抛丸(酸洗会带来污染)。

2. 4、抛丸后处理:

    (1)、防锈:
    为防止抛丸件在转运和待加工期间内返锈(如顺牙过程),抛丸件应防锈处理(水基防锈液或煤油加少量防锈油)。

    (2)、顺牙:
    为了保证螺栓与螺帽装配性好,抛丸螺栓除小件和防松螺栓外,必须顺牙,顺牙后及时转人磷化工序。

  3、浸黑:

  3.1、作用:

  经过前处理的工件(铁基材)或磷化件浸人浸黑液中至规定时间内,工件表面形成一层均匀疏松黑膜,作为后处理的底层,继而组成黑色复合磷化膜(简称浸黑磷化)。复合磷化膜构成为Fe/黑膜/磷化膜或Fe/磷化膜/黑膜/磷化膜,后种复合腹的耐蚀性更好。至于浸黑反应机理不详,有待探讨。

  黑色磷化膜质量完全依靠浸黑膜均匀完整和磷化膜覆盖彻底(固化)。

  3. 2、条件:

  (1)、浸黑剂:

  浸黑剂可市售或自配(由引黑金属元素、无机酸、重金属盐、促进剂等组成),不同类型浸黑剂质量有差异,选择使用方便、成膜快、溶液稳定、耗量少、成本低等浸黑剂至关重要。通过生产试用验证。

  (2)、质量浓度:

  浸黑液可以按浓缩比配制,工作液pH=0. 5~1.根据浸黑效果(速度快慢和黑度深浅),酌量调整溶液。把握调整方法,溶液稳定,使用寿命延长(定期清渣即可,无需换槽)。如900L浸黑液,日处理量约St左右,日补加浸黑剂6L。

  (3)、时间:

  时间不能太短或过长。太短则膜太薄;过长则膜太厚,控制2~3min为宜。为了方便掌握滚桶内工件浸黑程度,可在滚桶外系上相同工件,等滚桶出槽后,可观察到挂件浸黑程度。


汽车配件紧固件抛丸生产视频:

  4、磷化:
        4.1、工艺流程:

  装筒。预脱脂(连续滚动6min, 2圈/min , 80°C)。脱脂(同前)神水洗1(连续滚动lmin,2圈/min预处理(连续滚动6min , 2圈/min。水洗2(同水洗1) -浸黑(间断滚动2min,2圈/min,人槽浸15s。滚45s-浸15s。滚45s,常温)。水洗3(同水洗1)。表调(连续滚动lmin, 2圈/min磷化(间断滚动12min , 2圈/min,人槽浸90s。滚60s。浸120s。滚60s-浸至出槽,75qC )。水洗4(同水洗1)。热水洗5(同水洗1,80°C)。油封(浸渍1 min , 80°C ) -卸件。空滚桶除油(浸脱脂液2min,80°C )。返回装桶工序(该线有6个滚桶往返周转)。

  4. 2、工艺因素:

  (1)、滚桶装载量:

  滚桶装载工件约200kg(有孔眼六角形不锈钢滚桶长740mm ),即滚桶装满工件压实,可减少工件之间的摩擦,避免后继的浸黑膜、磷化膜被划伤。

  (2)、滚桶滚动方式:

  考虑到浸黑膜的疏松易脱落性和磷化反应的沉积性,规定浸黑和磷化的滚动方式,宜间断滚动(特别是工件人槽片刻不能滚动,有利化学反应顺利进行),过度滚动有可能导致浸黑膜和磷化膜出现缺陷(露底、擦伤等)。转速须慢(2圈/min)。

  (3)预处理

  预处理起到活化抛丸表面作用,为浸黑处理提供良好的基面,有利于成膜。按槽液日处理量,每日补加预处理剂4L。

  (4)表调

  表调成为磷化不可缺少的工序,它起到加快成膜速度、细化结晶、缩短磷化时间等诸多作用。同样,浸黑膜磷化前也需要表调,否则,磷化膜较粗糙。

  工作条件:胶体钦表调液pH =8.5~9.5。每日补加0. 5kg表调剂。4天换一次槽。

  (5)中温锌系磷化

  ①酸度。TA(总酸度)= 40~60点,TA(游离酸)=0~3点。每日补加磷化剂25kg(分二次加),调节酸度。每日上午和下午各补加一次水至工作面。

  ②时间。控制时间)≥10min,时间过短,不能完全覆盖且浸黑膜易脱色。

  ③除磷化沉渣。每日工作结束后,将磷化液泵人高位沉淀槽,次日上班前将净化液泵回工作槽。

  ④抛丸件至磷化的间隔期。凡转人磷化车间的抛丸顺牙螺栓和攻丝螺帽,必须在24h内处理完,存放时间过长,易生锈。同时,攻丝的润滑油易干涸,给脱脂带来麻烦。

  5、改进工艺:

  5.1、提高磷化前处理质量:

  除严格抛丸质量外,保证脱脂良好也十分重要。虽然抛丸表面干净,但经过顺牙处理后增加油污。另外,脱脂槽油污较重,其原因是①脱脂槽补料不足,脱脂效果差,工件残留油污被带人其他槽中。②未除去滚桶卸件后的残留油污。因为滚桶表面油污靠悬空自由滴人回收槽中,显然2min内油物很难滴净。当空滚桶从卸件工序返回到装桶工序的运行过程中,桶

  表面残留油污继续滴人其他槽中,成为常态污染源。上述原因造成的油物串槽污染现象严重,大大降低了槽液的清洁度,直接影响工件表面的除油质量,降低磷化效果。为此,采取如下措施:

  (1)、强化槽液管理:

  编制槽液管理规程。根据一班制日磷化量为5一6t估算,规定每槽日补加药剂量和更换周期,甚至规定了水槽的换水期。并保持脱脂槽的油水分离器的常规运转,连续地除去脱脂液表面的飘浮油物,提高脱脂效果。

  (2)、排除油物的污染源:

  增加卸件滚桶的除油工序,将原来的油回槽改为脱脂槽,克服了滚桶残油串槽现象。

  5. 2、优化磷化膜的防护性:

  (1)、增加水基防锈作用:

  于原热水洗槽5中加人适量无机防锈剂,磷化件经热水洗后,可形成一层薄防锈膜,再油封即形成复合防锈层,防锈效果更好。

  (2)、更换防锈油:

  现用水基乳化油作油封处理(乳化油+防锈油+水),油膜薄不发赫,以满足客户要求,但该油膜的防锈性能略低于防锈油。建议将防锈油加煤油稀释,既可减少油膜厚度,又能保持一定的防锈性能。

  6、应用效果:

  (1)磷化质量优良可靠,产品合格率高

  1)、外观:

  膜层黑色均匀,结晶细致,无挂灰。

  2)、性能:

  ①结合力牢固,无脱落现象。

  ②耐蚀性尚好。耐中性盐雾试验48h。若更换优质防锈油,完全可以达到)72h。笔者试验浸黑磷化膜油封可达到100h0

  (2)设备受损程度明显减少,运行完好率提高

  因设备减轻酸气腐蚀性,故障少,正常运行率高,使用寿命延长,维修费用降低。

  (3)优化环保条件,促进环境保护。

  大大减少了酸性废水的排放量,避免了挥发性酸性气体,降低了周边环境的污染性,改善了车间空气条件。

  本工艺对抛丸浸黑磷化作了有益探索,并取得实质性的应用效果,为磷化行业提供借鉴经验,具有现实引导意义。今后仍需要引进有磷废水处理设备,达到无磷排放标准,进一步提升废水治理水平。

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本文来源青岛华盛泰抛丸机:/jishu/610.html
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