锻造或热处理后清除锻件氧化皮的方法及特点

2017-10-16 12:20:30 中信重工锻造 36

       锻造或热处理后清除锻件氧化皮的方法有四种:抛丸清理;喷砂(喷丸)清理;酸洗清理;滚筒清理。接下来我们详细了解一下。

       抛丸清理:靠高速转动叶轮的离心力,将钢(铁)丸抛射到锻件上,出去氧化皮。钢丸用含碳0.5%~0.7%、直径为0.8~2mm的钢丝切断制成,切断长度等于钢丝直径,淬火后硬度60~64HRC。对于有色合金锻件,则采用含铁量为5%的铝丸,粒度尺寸也是0.8~2mm。抛丸清理生产率较高,清理质量较好,但噪音大,在锻件表面上可能打出印痕。

       喷丸和抛丸清理,在击落氧化皮的同时,使锻件表面层产生加工硬化,对提高锻件性能有利。对于经过淬火或调质处理的锻件,或使用大力度钢丸时,加工硬化程度尤为显著,硬度可提高30%~40%,硬化层厚度可达0.3~0.5mm。

       喷砂、喷丸和抛丸清理后的锻件,表面裂纹等缺陷可能被掩盖,容易造成漏检。因此,一些重要锻件应采用磁性探伤或荧光检验等方法来检验锻件的表面缺陷。

       喷砂(喷丸)清理:以压缩空气为动力,将细小的石英砂或钢丸,通过喷嘴喷射到锻件上,打掉氧化皮。喷砂的压缩空气为0.2~0.3MPa,石英砂的粒度为1.5~2mm(对有色金属用0.8~1mm);喷丸的压缩空气压力为0.5~0.6MPa。钢丸的粒度为0.8~2mm。

       这种方法对各种形状和重量的锻件都适合。喷砂灰尘大、生产率低、费用高,多用于有特殊技术要求和特殊材料,如不锈钢、钛合金锻件;喷丸较干净,生产率也较低。

锻件

       酸洗清理:碳素钢和合金钢锻件使用的酸洗溶液是硫酸或者盐酸。

       酸洗过程中,硫酸在基体金属铁和氧化皮内层之间进行化学反应,生成氢和易溶的硫酸亚铁,使氧化皮从基体金属表层剥落。为了防止氢原子(或离子)渗入基体导致表层氢脆,以及防止氢气从酸液中逸出形成酸雾污染空气,在硫酸溶液中添加适量的附加剂(NaCl等),以减缓反应速度。

       盐酸酸洗过程中,主要靠氧化皮本身在盐酸溶液中的溶解来清除。基体金属与盐酸的反应,相对于氧化皮溶解的速度慢,在使用附加剂的情况下,还可以显著减慢,氢的生成量和扩散渗入量也随之显著减小。因此,盐酸酸洗一般不会产生氢脆,锻件表面质量也比硫酸酸洗好。但是,盐酸酸洗一般不会产生氢脆,锻件表面质量也比硫酸酸洗好。但是,硫酸酸洗价格便宜,储运方便,废酸回收处理后可重新使用。因此,目前锻造生产中多采用硫酸酸洗。只在有特殊技术要求(如对氢脆敏感的高强度合金结构钢的酸洗)时,才采用盐酸酸洗。高合金钢和有色合金需要使用多种酸混合溶液进行酸洗,有时还需使用碱-酸符合酸洗。

       酸洗清理的表面质量高,酸洗后锻件的表面缺陷(如微裂、折纹等)显露清晰,便于检查。对锻件上难清理的部位,如深孔、凹槽等尤其有效,而且锻件也不会产生变形。因此,酸洗广泛用于结构形状复杂,扁薄细长。容易变形以及重要的锻件。

       滚筒清理:锻件在旋转的额滚筒中,靠相互碰撞或研磨以清除锻件上的氧化皮和毛刺。这种方法设备简单、使用方便,但噪音大,适用于能承受一定撞击而不易变形的中小型锻件。滚筒清理又分为:无磨料滚筒清理,不加入磨料,加入直径为10~30mm的钢球或三角铁等,靠相互碰撞清除氧化皮;有磨料滚筒清理:加入石英石、磨砂轮碎块等磨料和苏打、肥皂水等添加剂,主要靠研磨进行清理。