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1、金属表面预处理第1页，此课件共27页哦n 清除被处理材料表面附着清除被处理材料表面附着的杂质，使处理后的材料本体的杂质，使处理后的材料本体表面的原子能和处理介质（气表面的原子能和处理介质（气相或液相）的原子相接触，原相或液相）的原子相接触，原子直接在材料本体上沉积或向子直接在材料本体上沉积或向材料内部扩渗；材料内部扩渗；n 有利于提高涂层与基体材料有利于提高涂层与基体材料之间的结合强度。之间的结合强度。3.1 表面预处理的目的表面预处理的目的第2页，此课件共27页哦 3.2.1 机械清理机械清理 去除被处理零件表面的固体杂物。去除被处理零件表面的固体杂物。3.2 表面预处理工艺表面预处理工艺1
2、.1.机械打磨机械打磨（1 1）砂砂轮轮：粗粗磨磨加加工工，除除毛毛刺刺、铸铸件件的的表表面、焊缝周围等。面、焊缝周围等。（2 2）布布轮轮：精精磨磨抛抛光光，使使处处理理后后的的零零件件表表面面光滑美观。光滑美观。磨光机及不同形磨光机及不同形状的磨光轮状的磨光轮 包括包括机械清理机械清理、脱脂脱脂处理和处理和浸蚀浸蚀处理。处理。第3页，此课件共27页哦 特点：手工操作，劳动强度大，有粉尘污染。特点：手工操作，劳动强度大，有粉尘污染。（3 3）金属轮（刷）：用金属丝摩擦金属表面，除氧化皮等。）金属轮（刷）：用金属丝摩擦金属表面，除氧化皮等。第4页，此课件共27页哦特点：清理效率高，适用于大批量
3、的小型零件。特点：清理效率高，适用于大批量的小型零件。2.2.滚光滚光 工工件件和和磨磨料料、化化学学溶溶液液一一起起在在滚滚筒筒旋旋转转滚滚动动（滚滚筒筒转转速速（3060转转/分分钟钟），使工件和磨料之间发生滚动摩擦，起到清除污垢的目的。，使工件和磨料之间发生滚动摩擦，起到清除污垢的目的。第5页，此课件共27页哦磨料的选择磨料的选择 滚光磨料有浮石、石英砂、花岗石，皮革角、贝壳、铁屑，滚光磨料有浮石、石英砂、花岗石，皮革角、贝壳、铁屑，钢砂和陶瓷碎片等钢砂和陶瓷碎片等。第6页，此课件共27页哦n 需要滚光孔壁时，磨料粒子的直径应小于孔径。需要滚光孔壁时，磨料粒子的直径应小于孔径。n 零件上
4、有螺纹孔时，磨料粒子的直径应大于螺纹孔径。零件上有螺纹孔时，磨料粒子的直径应大于螺纹孔径。n 不可选用粉状或过大尺寸的磨料。不可选用粉状或过大尺寸的磨料。选择磨料粒子的原则选择磨料粒子的原则第7页，此课件共27页哦 装载量最少不低于装载量最少不低于30，最多不高于，最多不高于90。滚光液的选择：滚光液的选择：n 碱性水溶液：氢氧化钠、碳酸纳、皂角粉等加少量乳化液；碱性水溶液：氢氧化钠、碳酸纳、皂角粉等加少量乳化液；n 酸性水溶液：盐酸、硫酸、皂角粉等加少量的缓蚀剂。酸性水溶液：盐酸、硫酸、皂角粉等加少量的缓蚀剂。滚筒装载量滚筒装载量第8页，此课件共27页哦 硬质颗粒高速撞击工件表面，以除污垢。
5、硬质颗粒高速撞击工件表面，以除污垢。喷砂清理的也有粗化零件表面的作用，可提高涂层结合强度。喷砂清理的也有粗化零件表面的作用，可提高涂层结合强度。喷砂对金属表面还有强化的作用。喷砂对金属表面还有强化的作用。3.喷砂（丸）喷砂（丸）第9页，此课件共27页哦喷砂分干喷和湿喷两种。喷砂分干喷和湿喷两种。特点：效率高，污染小，可清理各种形状零件，清理质量好。特点：效率高，污染小，可清理各种形状零件，清理质量好。吸入式喷砂机外形吸入式喷砂机外形 压力式喷砂机外形压力式喷砂机外形 吸入式喷砂枪吸入式喷砂枪第10页，此课件共27页哦喷砂设备喷砂设备第11页，此课件共27页哦1.1.溶剂法溶剂法(1)(1)有机
6、溶剂：如汽油、苯、四氯化碳等。一般在常温下脱脂。有机溶剂：如汽油、苯、四氯化碳等。一般在常温下脱脂。特特点点：脱脱脂脂速速度度快快、效效果果好好，但但溶溶剂剂易易挥挥发发、易易燃燃、有有毒毒性性，使使用用时时应应注意通风。注意通风。3.2.2 脱脂处理脱脂处理 去除被处理零件表面的油污。去除被处理零件表面的油污。第12页，此课件共27页哦 由表面活性剂、缓蚀剂等组成。用超声波清洗效果更好。由表面活性剂、缓蚀剂等组成。用超声波清洗效果更好。特特点点：可可在在常常温温下下脱脱脂脂，加加温温脱脱脂脂效效果果更更好好。使使用用安安全全、无无污污染染、价价格格低。低。(2)水溶性清洗剂水溶性清洗剂第13
7、页，此课件共27页哦 利用碱溶液对皂化性油脂的皂化作用和表面活性物质对非皂化性油脂的利用碱溶液对皂化性油脂的皂化作用和表面活性物质对非皂化性油脂的乳化作用，除去工件表面上的各种油污。乳化作用，除去工件表面上的各种油污。2.化学法化学法第14页，此课件共27页哦 各种因素的作用（以钢铁预处理为例）：各种因素的作用（以钢铁预处理为例）：n 氢氧化钠：有很强的皂化能力，但含量过高会形成肥皂难以清除，氢氧化钠：有很强的皂化能力，但含量过高会形成肥皂难以清除，一般含量一般含量 100 100克克/升。升。n 碳酸钠：呈弱碱性，有一定的皂化能力和对溶液碳酸钠：呈弱碱性，有一定的皂化能力和对溶液pHpH值起
8、缓冲作用值起缓冲作用(pH8.5(pH10.2pH10.2则肥皂发生水解则肥皂发生水解)。n 磷酸三钠：呈弱碱性，有一定的皂化能力和缓冲磷酸三钠：呈弱碱性，有一定的皂化能力和缓冲pHpH值的作用，有助值的作用，有助于水玻璃从工件表面洗去。于水玻璃从工件表面洗去。n 水玻璃：有较强的乳化能力和一定的皂化能力。但残留在工件水玻璃：有较强的乳化能力和一定的皂化能力。但残留在工件表面上的水玻璃较难洗净，应与磷酸三钠配合使用。表面上的水玻璃较难洗净，应与磷酸三钠配合使用。第15页，此课件共27页哦n 乳乳化化剂剂：分分子子具具有有亲亲水水基基团团和和憎憎水水(亲亲油油)基基团团，在在除除油油过过程程中中
9、，其其憎憎水水基基团团指指向向油油污污而而亲亲水水基基团团指指向向溶溶液液，降降低低油油溶溶液液界界面面张张力力，油油污污以以极细小的油珠脱离零件表面进入溶液中成乳浊液。极细小的油珠脱离零件表面进入溶液中成乳浊液。n 温温度度：提提高高温温度度可可以以提提高高皂皂化化反反应应速速度度，加加快快溶溶液液的的循循环环，降降低油脂的粘度，油低油脂的粘度，油溶液界面的表面张力减低，较易湿润。溶液界面的表面张力减低，较易湿润。n 机机械械作作用用：抖抖动动零零件件、搅搅拌拌或或喷喷射射溶溶液液以以及及用用超超声声波波振振荡荡都都能能加快除油过程。加快除油过程。化学法脱脂的特点：操作简单、脱脂能力强、安全
10、可靠。化学法脱脂的特点：操作简单、脱脂能力强、安全可靠。第16页，此课件共27页哦 在电化学法脱脂液中，工件接直流电，在电化学法脱脂液中，工件接直流电，利用电解析出的氢气或氧气泡使油膜变成利用电解析出的氢气或氧气泡使油膜变成小油珠而脱离零件。小油珠而脱离零件。3.电化学法电化学法 特点：脱脂效果好，速度快。阴极脱特点：脱脂效果好，速度快。阴极脱脂易引起高强钢氢脆；阳极脱脂易对有脂易引起高强钢氢脆；阳极脱脂易对有色金属产生腐蚀。色金属产生腐蚀。第17页，此课件共27页哦第18页，此课件共27页哦1.1.化学抛光化学抛光 零件浸在抛光液内，通过化学介质对金零件浸在抛光液内，通过化学介质对金属表面凸
11、出部分的溶解降低表面粗糙度，属表面凸出部分的溶解降低表面粗糙度，提高零件表面光亮度。提高零件表面光亮度。特点：适合处理形状复杂的零件，生产效特点：适合处理形状复杂的零件，生产效率高。率高。3.2.3 抛抛 光光 提高被处理零件表面光亮度。提高被处理零件表面光亮度。第19页，此课件共27页哦第20页，此课件共27页哦 浸入电解液中的零件接阳极，金属表浸入电解液中的零件接阳极，金属表面凸出部分电流密度大，溶解速度快，结面凸出部分电流密度大，溶解速度快，结果表面的粗糙度减小，光亮度提高。果表面的粗糙度减小，光亮度提高。电电解解抛抛光光成成本本高高、效效率率低低。但但抛抛光光质质量高。量高。2.电解抛
12、光电解抛光第21页，此课件共27页哦第22页，此课件共27页哦1.1.化学浸蚀和电化学浸蚀化学浸蚀和电化学浸蚀 酸和氧化膜反应生成溶于水的盐：酸和氧化膜反应生成溶于水的盐：FeFe2 2O O3 3+6HCl=2FeCl+6HCl=2FeCl3 3+3H+3H2 2O O FeO+2HCl=FeCl FeO+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2O O3.2.4 浸浸 蚀蚀 去除被处理零件表面较薄的锈或氧化膜。去除被处理零件表面较薄的锈或氧化膜。酸液中加金属缓蚀剂可以减小酸对金属的腐蚀。酸液中加金属缓蚀剂可以减小酸对金属的腐蚀。第23页，此课件共27页哦第24页，此课件共27页哦 简简化化脱脱
13、脂脂和和浸浸蚀蚀工工序序，使使脱脱脂脂和和浸浸蚀蚀一一次次完完成成，仅仅用用在在表表面面油油脂脂和和锈蚀都轻微的场合。锈蚀都轻微的场合。3.2.5 脱脂脱脂-浸蚀综合处理浸蚀综合处理第25页，此课件共27页哦机机械械清清理理脱脱脂脂水水清清洗洗化化学学浸浸蚀蚀水水清清洗洗中中和和水水清清洗洗（甩干）（甩干）立即进行表面处理立即进行表面处理典型的金属清洗工艺典型的金属清洗工艺第26页，此课件共27页哦局部保护工艺局部保护工艺 对零件表面有一些不允许处理的特殊部位，如螺纹、精加工配合面等，对零件表面有一些不允许处理的特殊部位，如螺纹、精加工配合面等，进行保护处理。但尽量不要采用保护措施，因为进行保护处理。但尽量不要采用保护措施，因为n 增加工作量；增加工作量；n 保护处容易储存碱液或酸液，影响到下一工序。保护处容易储存碱液或酸液，影响到下一工序。3.2.6 其它表面处理工艺其它表面处理工艺第27页，此课件共27页哦