常温发蓝在生产中的实际应用
2020-09-22肖柳康卫援
肖柳,康卫援
(大庆油田装备制造集团吉林分公司,吉林 松原 138000)
1 课题背景
我公司生产的改装车和抽油机等产品的零部件,喷漆无法喷到的一些零件,由于长时间使用,易发生氧化而影响零件的使用寿命,进而影响整机的使用寿命。发蓝处理可在工件表面形成一层致密的氧化膜,防止零件的氧化,提高零件的使用寿命。传统发蓝处理工艺是将氢氧化钠(NaOH)、亚硝酸钠(NaNO2)、磷酸三钠(Na3PO4)和水一起溶解成发蓝液,再把钢铁制品放入加热至142 ~145℃的过程,由于氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,亚硝酸钠有毒,加热时产生的蒸气危害操作员工的身体健康,浪费能源,操作时间长,工人的劳动效率低。
常温发蓝是指将钢铁零件放入常温(10 ~30℃)发蓝液中只需几分钟即可得到符合各项检验标准的发蓝膜层。与传统发蓝工艺相比,常温发蓝具有以下优点:常温系列,不需复杂加热设备、节能效果显著;提高工作效率,生产批量灵活,随时可满足生产要求;抗腐蚀性能比老工艺发黑件效果增强;不产生有害气体,保护环境;投资少见效快,工艺简单,操作方便,比老工艺降低成本20% 左右。由于能有效的克服传统发蓝工艺存在的高能耗、低效率及污染环境三大难题,常温发蓝工艺正逐渐被国内外的热处理生产厂家采用。
2 主要研究内容
(1)研究试验内容。常温发蓝处理应用研究试验的主要内容是:常温发蓝处理工艺的研究、发蓝膜的质量能否达到检验标准。
(2)主要技术路线。项目的可行性调研和论证→发蓝处理液厂家的选择→发蓝处理设备的设计和制造→发蓝处理工艺的编制→操作人员和技术人员的培训→试验→工艺的修改→投入生产应用。
(3)工作机理。一般钢铁容易生锈,如果将钢铁零件的表面进行发蓝处理,就能大大增强抗蚀能力,延长使用寿命。常温发蓝就使指将钢铁零件放入常温(10 ~30℃)发蓝液中只需几分钟即可得到符合各项检验标准的发蓝膜层。其反应方程式为:
四氧化三铁(Fe3O4)氧化膜呈黑色或黑蓝色,它结构致密,具有较强的抗腐蚀能力。
3 工艺流程
工件→除油→水洗→除锈→水洗→发蓝处理→水洗→吹干→防锈处理→擦干或甩干。
(1)除油。将TJ30-1 粉状常温多效金属清洗剂配成2%~10%水溶液,在常温或加热条件下对工件进行除油处理。根据油污轻重,选用浸泡、擦洗或刷洗的方法,并按工件实际情况,选用适宜的清洗温度和清洗时间。
(2)水洗。工件除油后,放入清水中进行水洗,可采用浸泡、擦洗或刷洗的方法,水洗后将工件擦干。
(3)除锈。根据生产实际,除锈作业一般工作量不大,可采用简单工具或打磨材料进行,一般方法为:用刮刀除锈或用钢丝刷除锈等。
(4)水洗。工件除锈后,再放入清水中进行水洗,可采用浸泡、擦洗或刷洗的方法,水洗后将工件擦干。
(5)发蓝处理。发蓝处理采用的是KB-91 型常温快速钢铁发蓝剂,本发蓝剂在使用时,应以水稀释1 ~2 倍,发蓝时工件要完全浸入,工件不能压在一起,要经常翻动,处理时间一般为30 ~40min。
(6)水洗、吹干。工件经“发蓝”处理后,应立即冲洗干净,先用热肥皂水漂洗数分钟,再用冷水冲洗。然后,再用热水冲洗,吹干。
(7)防锈处理。采用TY501 通用型水基防锈剂,工件在防锈处理前,应保证彻底清除工件表面的油脂、污垢和锈蚀,并用清水冲洗至中性。根据对防锈时间的要求,可采用原液或1 ~2 倍水的稀释液,采取浸泡或涂刷的方法处理工件。处理时间:15min,处理温度:室温-90℃。
(8)擦干或甩干。防锈处理过的工件,应尽快擦干或甩干,对需要较长时间防锈的工件,应先用防锈纸包裹后,再用塑料薄膜密封。
4 检验方法与规则
(1)外观及表面质量一般用肉眼直接观察。
(2)致密性检验:用汽油将成品零件的表面油层去除干净,放入3%的中性硫酸铜溶液中浸泡40 ~60s,待表面无水迹后用肉眼观察。如果不出现红色接触点,即说明发蓝合格。
(3)发蓝膜清洗质量检验:零件在发蓝清洗后,防锈处理之前,在其表面滴10%的酚酞酒精溶液1 ~2 滴,如溶液呈粉红色,说明清洗不干净。
5 结语
常温发蓝处理的技术关键是通过试验探索出适合本厂材质和零件结构特点的发蓝处理工艺且发蓝膜质量符合检验标准,具有高效、节电、不污染环境等优点,可在工件表面形成一层致密的氧化膜,防止零件的氧化,提高零件的使用寿命50%以上,从而降低我厂生产产品的返修率,降低保修成本,提高我公司的信誉度。另外,可降低用电成本,改善工人的劳动环境和劳动条件,提高劳动生产率。