A. 不锈钢保温杯如何加工
不锈钢保温杯:由内外双层不锈钢制造而成,利用焊接技术把内胆和外壳结合在一起,再用真空技术把内胆与外壳的夹层中的空气给抽出来以达到真空保温的效果。
加工流程:
1、外壳加工流程 外管领料—割管—胀形—分段—胀形—滚中角—缩底—割底—冲筋—平上口—冲底—平底口—清洗烘干—检验敲坑—合格外壳
2、内壳加工流程(有两种,此流程为觉流程。另一种为冲压而成,但冲压的局限性大) 内管领料—割管—平管—胀形—滚上角—平上口—平底口—滚螺纹—清洗烘干—检验敲坑—对焊—试水检漏—烘干—合格内胆
3、外壳和内壳装配流程 配杯口—焊口—压中底—焊底—检焊口焊底—中底点焊吸气剂—抽真空—测温—电解—抛光—测温—检验抛光—压外底—喷漆—抽检测温—检验喷漆—丝印—包装—成品入库
加工工艺简要说明:
1、割管:用车床,具体按《割管作业指导书》执行,要求尺寸准确,及时发现不良品、料废,操作中要避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
2、水胀:用水胀压机,具体按《水胀作业指导书》执行,要求注意力集中,时刻注意产品的凹坑、尺寸、形状是否符合要求。
3、分段:用仪表车,把水胀一出二的二个外壳割断,要求尺寸准确,割口均匀、无缺口、毛边,轻拿轻放 避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
4、胀形:用大压机,具体可按《水胀作业指导书》执行,要求注意力集中,是外壳的管子焊处要与模具的合处相对应,时刻注意产品的凹坑、尺寸、形状是否符合要求。
5、滚中角:用车床,把通过胀形外壳的内凹形状处的二边角滚至符合尺寸求,要避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
6、缩底:用车床,具体按《缩口作业指导书》执行。把通过胀形外壳圆弧底口缩至符合尺寸要求,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
7、割底:用车床,把缩过底的外壳底口割至标准尺寸,割口均匀、无缺口、毛边,轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
8、冲筋:在小压机上把外壳口处的焊接缝压扁,在焊口时不会跳焊,使焊口平滑均匀。
9、外壳平上口:用车床,平口均匀、无缺口、毛边,符合要求,轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
10、冲底:用压机,要求注意力集中,时刻注意产品的凹坑、尺寸、形状是否符合要求,特别要注意冲压底部是否有裂缝。
11、平底口:用仪表车,平底口均匀、无缺口、毛边,符合要求,轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
12、平管:用仪表车,平一头管口,平口均匀、无缺口、毛边,符合要求;轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
13、滚上角:用车床,把胀形好的内胆凸出角处滚至符合尺寸要求,轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
14、内胆平上口:用仪表车,平口均匀、无缺口、毛边,符合要求;轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
15、滚螺纹:用专用螺纹机,具体按《滚螺纹作业指导书》执行,要求注意力集中,调整螺纹深浅符合尺寸要求;轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
16、清洗烘干:把内胆、外壳清洗干净并烘干;轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
17、检验敲坑:检验内胆、外壳是否合格,有凹坑、凹点的敲平至符合要求,轻拿轻放。
18、对焊:把内胆与内底对焊起来,具体按《对焊作业指导书》执行,要求焊接的焊缝光滑、无漏洞、无凹坑。
19、试水检漏:把对焊好的内胆充气试水,对焊缝有无漏洞,不漏为合格。
20、配杯口:把内胆、外壳合一起,杯口合平;轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。
21、焊口焊底:具体按《焊口焊底工艺作业指导书》执行,要求确保焊口底焊透并圆滑,无凹凸点、焊瘤及漏焊点。
22、点焊:中底内点焊上吸气剂,注意点焊上的吸气剂必须在24小时内去抽真空效果才好,否则会无效。
23、压中底:把焊好口的杯压上点焊上吸气剂的中底,压与底口平整。
24、检焊口焊底:对焊好口底的杯进行检验,挑出是否有漏焊、杯口焊不好或其它不良原因的杯。
25、抽真空:无尾抽真空,严格按照抽真空操作标准执行。
26、测温:具体按《电测温工序作业指导书》执行,检验杯是否真空,挑出不真空杯。 27、电解:送外协电解,要求杯内电解光亮均匀,无水印、黄点。
28、抛光:要求杯外壳抛得细腻且纹路有序,杯口平滑光亮,不可有明显拉丝、擦伤、黑丝及凹点、抛光膏残留的现象。
29、检验抛光:抛光后的杯是否符合要求,不好的要重新抛,好的流到下一工序。
30、压外底:对抛光好的杯压上外底,要求压平整。
31、喷漆:送外协喷漆,颜色如样,要求喷漆均匀牢固,不可有掉漆、麻点等。
32、检验喷漆:对喷漆后的杯是否符合喷漆要求,不好的要重新退漆抛光,好的流到下一工序。
33、丝印:按要求丝印上商标LOGO,要清晰,图案标志、大小、颜色、位置如样品;丝印标用胶袋粘不下,用指甲不易扣下,所以丝印后必需要用烘道烘过。

B. 加工不锈钢有什么方法
1、加工高硬度不锈钢,最好不要采用高速钢立铣刀;
2、若钢件硬度较高时,选内择较低的容铣削用量;
3、侧吃刀量较大时,选择较低铣削速度;
4、采用涂层硬质合金刀具,铣削速度可以提高50%左右;
5、切削时应注意充分冷去,若使用硬质合金刀具加工不锈钢时,不要使用水溶性切削液,避免刀刃承受较大的热应力,引起崩刃。
C. 加工一个不锈钢工件时应注意什么
不锈钢加工复刀具几何角度的制选择刀具切削部门的几何角度,对于不锈钢切削加工的出产率、刀具耐费用、被加工表面粗拙度、切削力以及加工硬化等方面都有很大的影响,公道。选择和改进刀具几何参数是保证加工质量、进步效率、降低本钱的有效途径。车刀前角0的选择前角的大小决定刀刃的锋利与强度。增大前角可以减小切屑的变形,从而减小切削力和切削功率,降低切削温度,进步刀具耐费用。但是增大前角会使楔角减小,降低刀刃强度,造成崩刃,使刀具耐费用下降。车刀主偏角Kr的选择当切削深度ap和进给量f不变时,减小主偏角Kr可使散热前提得到改善,减少刀具损坏,使刀具切入、切出平稳。

D. 如何加工不锈钢小管
不锈钢毛复细管生产厂家制加工的具体过程:
1、对各种细小管截断加工。
2、对各种精密细小管截断端、磨尖加工。
3、对各种细小管扩口缩口加工。
4对各种精密管折弯成型加工。
5对各种小管侧面削面打微型孔加工。
6、对各种细小管焊接组装抛光加工。
7、对各种精密细小管进行分级压缩膨胀加工
8.对各种管状产品多工位拉伸成型。
9.对管件多孔位壁面孔位制品
E. 304不锈钢的加工方法
不锈钢制品的喷色美术加工法的工艺过程是:不锈钢制品→丝印→蚀刻→碱处理→丝印回→氧化着色答→碱处理→成品。
不锈钢制品的蚀刻美术加工法工艺过程是:不锈钢制品→丝印→蚀刻→碱处理→氧化着色→成品。
不锈钢的化学着色法,不使用颜料及染料,而是把不锈钢浸泡在加温的浓硫酸铬溶液中,进行化学着色,其特点是耐食品性好。这种加工方法中所使用的油墨,要有非常强的耐酸性,一般使用与处理工艺相适应的具有特殊性能的UV硫化油墨。 不锈钢制品,特别是不锈钢带,很多时候工厂的最原始加工方式就是利用冲床进行冲压制品。冲压包括直冲和拉伸两种方式,一般硬度低于1/2都是利用拉伸和弯曲,硬度高于1/2便硬的,都是直冲。

F. 不锈钢如何加工
1. 跟着航空、航天、石油、化工、冶金和食物等产业的蓬勃发展,不锈钢材料已得到广泛应用,而不锈钢材料因为韧性大、热强度高、导热系数低、切削时塑性变形大、加工硬化严峻、切削热多、散热难题等原因,造成刀尖处切削温度高、切屑粘附刃口严峻、轻易产生积屑瘤,既加剧了刀具的磨损,又影响加工表面粗拙度。此外,因为切屑不易卷曲和折断,也会损伤已加工表面,影响工件的质量。为进步加工效率和工件质量,准确选择刀具材料、车刀几何参数和切削用量至关重要。
2.刀具材料的选择准确选用刀具材料是保证高效率加工不锈钢的决定因素。根据不锈钢的切削特点,刀具材料应具备足够的强度、韧性、高硬度和高耐磨性且与不锈钢的粘附性要小。常用的刀具材料有硬质合金和高速钢两大类,外形复杂的刀具主要采用高速钢材料。因为高速钢切削不锈钢时的切削速度不能太高,因此影响出产效率的进步。对于较简朴的车刀类刀具,刀具材料应选用强度高、导热性好的硬质合金,因其硬度、耐磨性等机能优于高速钢。常用的硬质合金材料有:钨钴类(YG3、YG6、YG8、YG3X、YG6X),钨钴钛类(YT30、YT15、YT14、YT5),通用类(YW1、YW2)。YG类硬质合金的韧性和导热性较好,不易与切屑粘结,因此合用于不锈钢粗车加工;而YW类硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性和抗氧化机能以及韧性都较好,适合于不锈钢的精车加工。加工1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢时,不宜选用YT类硬质合金,因为不锈钢中的Ti和YT类硬质合金中的Ti产生亲合作用,切屑轻易把合金中的Ti带走,促使刀具磨损加剧。 〕
3.刀具几何角度的选择刀具切削部门的几何角度,对于不锈钢切削加工的出产率、刀具耐费用、被加工表面粗拙度、切削力以及加工硬化等方面都有很大的影响,公道选择和改进刀具几何参数是保证加工质量、进步效率、降低本钱的有效途径。
(1)车刀前角γ0的选择前角的大小决定刀刃的锋利与强度。增大前角可以减小切屑的变形,从而减小切削力和切削功率,降低切削温度,进步刀具耐费用。但是增大前角会使楔角减小,降低刀刃强度,造成崩刃,使刀具耐费用下降。车削不锈钢时,在不降低刀具强度的前提下,应把前角适当取大一些。在刀具前角大时其塑性变形小,切削力和切削热降低,减轻加工硬化趋势,进步刀具耐费用,一般刀具前角宜取12°~20°。
(2)车刀后角α0的选择在切削过程中,后角可以减小后刀面与切削表面的摩擦。若后角过大,则楔角减小,使散热前提恶化,刀具刃口强度下降,降低刀具耐费用;若后角过小,摩擦严峻,则会使刃口变钝,增大切削力,增高切削温度,加剧刀具磨损。在一般情况下,后角变化不大,但必需有一个公道的数值,以利于进步刀具的耐费用。车削不锈钢时,因为不锈钢的弹性和塑性都比普通碳素钢大,所以刀具后角过小会使堵截表面与车刀后角的接触面积增大,摩擦产生的高温区集中于车刀后角,加快车刀磨损,降低被加工表面光洁度,所以车削不锈钢时的车刀后角要比车削普通碳钢时稍大一些,但后角过大又会降低刀刃强度,直接影响车刀的耐费用,因此,一般情况下车刀后角宜取6°~10°。
(3)车刀主偏角Kr的选择当切削深度ap和进给量f不变时,减小主偏角Kr可使散热前提得到改善,减少刀具损坏,使刀具切入、切出平稳。但主偏角减小又会使径向力增大,在切削时轻易引起振动。车削不锈钢的硬化倾向性强,易产生振动,振动又会使加工硬化严峻。因此,主偏角一般宜取45°~90°。详细角度应根据机床、零件、刀具系统的刚性和切削用量来选择。
(4)车刀刃倾角λs的选择刃倾角可控制切屑流向,当刃倾角λs为负值时,切屑流向已加工表面;当刃倾角λs为正值时,切屑流向待加工表面。为了使切屑不划伤已加工表面,在精加工时,刃倾角λs值为正值。当λs为正值时,刀尖强度低并首先接触工件,易损坏;当λs为负值时,刀尖强度高,耐冲击,可避免崩坏刀尖,切入、切出平稳,车削不锈钢时,一般刀具刃倾角宜取0°~20°。
4.切削用量的选择切削用量的大小对出产效率和加工质量有很大影响,因此在确定了刀具的几何参数以后,还要选定公道的切削用量。在选择切削用量时,应留意考虑以下因素:一是要根据不锈钢及各类毛坯的硬度等来选择切削用量;二是要根据刀具材料、焊接质量和车刀的刃磨前提来选择切削用量;三是要根据零件直径、加工余量和车床精度等来选择切削用量。同时为了按捺积屑瘤和鳞刺的产生,进步表面质量,在采用硬质合金刀具进行加工时,切削用量应比车削一般碳钢类工件稍低些,特别是切削速度不宜过高(vc=50~80m/min);切削深度ap不宜过小,以避免切削刃和刀尖划过硬化层,ap=0.4~4mm;因此进给量f对刀具耐费用影响不如切削速度大,但会影响断屑和排屑,拉伤、擦伤工件表面,影响加工的表面质量,进给量一般取f=0.1~0.5mm/r。 不锈钢尤其是奥氏体型不锈钢的塑性较好,在切削加工时,产生的切屑难以折断,加大了切屑与刀具前刀面之间的摩擦力,增大了切削力。同时,因加工硬化会增大被切削材料的硬度和强度,也导致切削力增大。为此,在公道选择刀具材料、刀具的几何角度和切削用量的基础上,对不锈钢和45钢做了切削力对比试验。试验结果表明,在相同切削用量的情况下,加工不锈钢时切削力比加工45钢时只增加了8.5%。
5. 公道选择刀具材料、刀具几何角度和切削用量,对于进步不锈钢切削加工的出产效率和加工工件质量是完全能够实现的。
G. 不锈钢保温瓶如何加工
不锈钢保温瓶的加工方式有焊接拉伸工艺和水涨拉伸工艺,广东保温瓶厂家的不锈钢保温瓶加工大多数是采用焊接拉伸工艺,浙江保温瓶厂家的不锈钢保温瓶加工大多数采用水涨拉伸工艺,据了解,广州嘉悦实业有限公司可以用以上两种工艺同时生产不锈钢保温瓶加工。
不锈钢保温瓶加工的水涨拉伸工艺是用分好条的不锈钢材料用焊管机焊成不锈钢管为主要原材料生产加工而成,大致生产加工工艺流程图如下:
1、外胆身加工流程
外胆身焊管—割管—胀形—分段—胀形—滚中角—缩底—割底—冲筋—平上口—冲底—平底口—清洗烘干—检验敲坑—合格外胆身
2、内胆身加工流程(有两种,此流程为觉流程。另一种为冲压而成,但冲压的局限性大)
内胆身焊管—割管—平管—胀形—滚上角—平上口—平底口—滚螺纹—清洗烘干—检验敲坑—对焊—试水检漏—烘干—合格内胆身
3、排气底加工流程
排气底开料—冲圆片—圆片拉伸—切边—清洗—烘干—焊吸气剂
4、内胆底加工流程
内胆底开料—冲圆片—圆片拉伸—切边—清洗—烘干
5、外胆底加工流程
外胆底开料—冲圆片—圆片拉伸—切边—清洗—烘干
6、外胆身和内胆身装配流程
内胆身与内胆底焊接——压缝——配壶口—焊口—压排气底—焊排气底—检焊口焊底—抽真空—测温—喷砂—电解—抛光—测温—检验抛光—测温—压外底—喷漆—丝印—包装—成品入库
H. 不锈钢是怎么加工的
各产品由于用途的不同,其加工工艺和原料的品质要求也不同。
不锈钢制品的不同,其要求原料厚度公差也各不相同,象二类餐具和保温杯等,厚度公差要求较高,为-3~5%,而一类餐具厚度公差要求-5%,钢管类要求-10%,宾馆用冷柜用材厚度公差要求为-8%,经销商对厚度公差的要求一般在-4%~6%间。
同时产品内外销的不同也会导致客户对原料厚度公差要求的不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较高,而内销企业对厚度公差要求相对较低(大多出于成本方面考虑),部分客户甚至要求-15%。

一、结构成分
不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此,大多数不锈钢的含碳量均较低,最大不超过1.2%,有些钢的ωc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。
不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢材有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。
二、钢的编号和表示方法
1、用国际化学元素符号和该国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量:
如:中国、俄国 12CrNi3
2、用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美国、日本、300系、400系、200系;
3、用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。
中国的编号规则
4、采用元素符号
5、用途、汉语拼音,平炉钢:P、 沸腾钢:F、 镇静钢:B、甲类钢:A、T8:特8、GCr15:滚珠。
I. 不锈钢的加工流程简介
用不锈纲开料、压成型、定合页位、定锁头位、钻孔等后,用亚弧焊,焊成 成品。
不锈钢门就是是用不锈钢钢板材料加工而成的门,和普通的门外观一样,主要材料是不锈钢板材,里面的填充物一般是泡沫或者是蜂窝纸,在敲击的时候有种实心的感觉;中间是门花,门花夹在内外两层玻璃之间,所以能起到防盗门作用,可以采用模具制作各种不同的门花件,住宅小区用的最多,一般用做入户门,保护内门不被破坏!
J. 不锈钢的加工工艺
最新的车削刀片材质和断屑槽对于不锈钢车削提供更高的能力
在工业上广泛应用的不锈钢对刀具行业提出了巨大的挑战,在研发新的车削刀片材质和断屑槽形一定要考虑它们的可加工性。一组在化学、食品、造纸和纸浆业在腐蚀环境下提供很长使用寿命相当易切的不锈钢材料正越来越多地使用。这些材料通常是提供很好耐蚀性的铬基铁或碳钢。其它组别的含各种不同比重的铬和镍的不锈钢材料用在需要很高抗拉强度还要耐腐蚀的航空工业。它们的范围从中等加工难度的低镍合金到很难加工的高温合金都有。
加工挑战
虽然不锈钢的加工性上下很大,它们都很粘,回对切削刀具产生粘屑、积屑瘤和由此引起的涂层粒子甚至是涂层和基体结合部的粒子‘拔出’等潜在的问题。但是,主要切削刀具公司针对今天的流水线已经在设计最新的核心硬质合金材质和断屑槽考虑这些失效模式,并推而广之提供车削刀片。现在用于批量生产易切到中等难度加工范围的不锈钢的经济性好的解决方案容易得到。
根据韧性重组硬质合金材质
山高刀具是针对在宽范围加工条件和应用(包括接近最终形状和不锈钢加工)中提高性能来设计新的核心车刀材质的系列齐全的切削刀具供应商之一。在硬质合金方面,山高公司彻底重组它各自针对通用加工(TP200)和重粗加工(TP300)核心车削材质,使其提供基体和底层涂层之间更好的粘结性和韧性更好的切削刃。两种材质都在有富钴区的基体上涂由碳氮化钛(TiCN)、氧化铝(Al2O3)和氮化钛(TiN)组成的复合涂层。
根据Carboloy的固定产品经理Bob Goulding,重组后的材质提供针对提高加工不锈钢材料的重要特性。它们包含能有效抵抗拔出的韧性很好的涂层和能更好抗粘屑及积屑瘤的光滑的很硬的顶面涂层。
Goulding说,通过涂层沉积工艺--中温化学气相沉积(涂层在较低的温度下进行)进步得到韧性好和光滑的涂层,导致寿命很长。他解释道,‘中温工艺保留较厚的CVD涂层全部的硬度和耐磨性,还给你一个韧性更好更光滑的使裂纹最小化的涂层。’
虽然通用和重粗加工的材质两者都含有韧性好的有富钴区的基体,基体韧性和涂层耐磨性的比例是有区别的。根据Goulding,TP200材质的涂层在较高的切削速度下提供优异的耐磨性,而TP300材质基体的韧性更好,使其在较低速度加工高强度不锈钢时能力提高。‘我们的重粗加工材质的基体韧性特别好,结合厚MTCVD涂层,使得你的切削刃硬而且韧性很好,’Goulding说。‘你得到具有杰出抗切削刃沟槽磨损的有效的耐磨性。’基于这些特性,Goulding推荐通用材质TP200用于易切铁素体不锈钢的高速切削,而TP300材质用于中等加工难度的高强度不锈合金的低速应用。
断屑槽设计的解决方案
根据Goulding,用于不锈钢加工的正确的断屑槽形将有模型,山高公司重组后的核心‘M3’槽形用于轻到中载切削。都能用于钢件精加工的这种槽形和重组后的核心‘MF2’槽形设计成变化的负倒棱宽度和角度来提供在包括小切深高进给的很宽应用范围里有效断屑所需的切削刃强度。增加的切削刃强度在高进给下有助于在不锈钢和接近最终形状应用时控制切深处的沟槽磨损。
遍及它们的应用范围,新的槽形设计还提供更好的刀具寿命。一个起作用的因素是正的切入角,它促进更自由的切削和降低切屑温度。另一个是切屑控制角度,它在刀尖上策略地放置的‘隆起部分’代替一个硬的断屑台,来控制断屑所需的切屑卷曲。直压的隆起有助于把切屑和刀片的接触限制到仅仅两个点:切入角和隆起本身(切出角)。结果是,传递到刀片上的热量和切削力减少,从而提高刀具寿命。两个接触点间的也相当宽,所以任何由切屑和硬质合金化学反应引起的前刀面扩散磨损将不一起长大而引起刀片早期失效。
Goulding指出这些设计的几种特性能明确地提高用轻到中载M3槽形加工不锈钢的性能。例如,切屑接触点的减少帮助减少粘屑,而且正的切入角降低材料的焊接应力或在断屑槽里的积屑瘤,防止可能的涂层和硬质合金材料的‘拔出’。另外,正的切入角对减轻工件表面加工硬化有帮助,特别是对多个回程的不锈钢加工。这种加工硬化的后果之一是切深处的沟槽磨损,但是在M3断屑槽时由于从刀尖开始的切削刃强度高故影响最小。
高镍不锈钢加工方案
虽然目前的核心车削材质和断屑槽对易切到中等加工难度范围的不锈钢加工提供的很好性能表现,但关于极难加工的不锈钢材料还没有成功的案例。‘随着不锈钢里镍/铬含量的增加,通常你在很低的速度下加工,’Goulding说。‘你需要强度很高的切削刃来抵抗切削这种材料需要的极大的压力。如果切削刃太锋利刀片会碎裂。’
目前条件下满足这些需要,山高提供一种韧性很好的TP40切削材质、切削刃强度很高的‘MR7’断屑槽以及韧性很好的‘R7’单面槽形。同时,公司正在研究新的在高合金不锈钢应用里抵抗破裂提供所需的沿切削刃极好的韧性和良好耐磨性的材质/断屑槽组合。 ‘我们正在探索改装我们的TP200和TP300材质加上另一种断屑槽来满足更宽范围的不锈钢材料加工的可能性,’Goulding说。
浅谈大型不锈钢冻干机化学抛光
高 峰 张明宗 郭玉梅 管从胜/葛方根 孙永强 胡兆奎 孙德生
摘 要 给出了不锈钢在室温条件下化学抛光液配方和抛光工艺条件。介绍了抛光液中各种组成的作用。详细讨论了不锈钢材料品种、质量和加工工艺以及抛光液注排和搅拌方法等对化学抛光质量的影响。分析了化学抛光处理过程中进行挂件实验的作用。
关键词 不锈钢,化学抛光,抛光质量
1 引 言
金属脱脂、钝化、磷化和化学镀等表面处理过程,通常根据处理溶液的温度高低分为三类〔1〕:1)高温为85~100℃;2)中温为50~70℃;3)低温或室温为20~40℃。
不锈钢中温(65~80℃)化学抛光〔2〕具有工艺简单、操作方便、抛光速度快和抛光效果好等特点而广泛应用于小型不锈钢制件的抛光处理,室温化学抛光工艺特别适用于大型不锈钢设备的抛光处理。作者在理论研究的基础上,采用15~40℃化学抛光工艺对烟台冰轮集团公司生产的大型不锈钢冻干机进行抛光处理,取得了较为理想的抛光效果。
2 实验方法
2.1 化学处理液
除油液
Na2CO3 (工业级) 20 g/L
NaOH (工业级) 10 g/L
Na3PO4 (工业级) 20 g/L
OP-10 (工业级) 5 g/L
室温 24 h
除油方式: 浸泡加空气搅拌
化学抛光液
HCl (工业级,36.5%) 120~180 mL/L
HNO3 (工业级, 65%) 15~35 mL/L
H3PO4 (工业级, 85%) 25~50 mL/L
水溶性聚合物 20 g/L
复合添加剂 4 g/L
θ 24~28℃
t 30~36 h
搅拌方式 水泵自循环
中和液
Na2CO3 (工业级) 5 g/L
θ 室温
t 12 h
中和方式 浸泡加空气搅拌
2.2 化学抛光工艺
冻干机→手工预处理→化学去油→水洗→保护密封面(可剥型防腐涂料)→化学抛光→水洗→中和→水洗→干燥→质检
3 实验结果和讨论
在室温HCl-H3PO4-HNO3三酸抛光体系中,磷酸是中等强度的无机酸,主要在不锈钢表面形成磷酸盐转化膜抑制被抛光表面的过度溶解,盐酸是强酸起溶解作用,而硝酸起溶解和氧化(钝化)两种作用。水溶性聚合物为纤维素醚和聚乙二醇的混合物,起抑制酸雾和调节粘度的作用。复合添加剂包括若丁、苯胺等有机缓蚀剂,氯烷基吡啶和碱金属卤化物等光亮剂。
本文主要讨论大型不锈钢冻干机(一次处理面积达150 m2)室温化学抛光处理过程中存在的问题及解决方法。
3.1 不锈钢材料对抛光质量的影响
抛光中发现�45 mm×2.5 mm不锈钢管产生严重的孔蚀现象,有部分管出现开裂穿透。板材产生局部腐蚀,有个别的板材严重腐蚀。
产生上述腐蚀现象的主要原因是不锈钢毛坯存在杂质缺陷,以致轧制后表面产生缺陷、杂质含量过高或不耐腐蚀的元素C、P、Si、S等在晶界处偏析,局部产生薄弱环节。在室温抛光过程中,这些脆弱的部分形成活化的小阳极,而周围区域则为大阴极,在电化学作用下腐蚀成针孔或小孔。这些腐蚀反过来又产生了应力集中,使腐蚀向纵深发展,最后穿透金属。另外裂纹处在抛光过程中也极易形成阳极活化区,沿缝隙腐蚀加重。
从抛光机理看,在不锈钢抛光过程中存在着金属的表面溶解腐蚀和钝化两种过程的竞争,在中低温(65~80℃)抛光过程中,由于抛光时间短,金属表面溶解腐蚀不明显,一般观察不到孔蚀现象。但是在15~40℃抛光过程中,由于抛光时间长(一般大于12 h),金属表面溶解占了主导地位。在HCl-H3PO4-HNO3三酸抛光体系中,氯离子含量高对不锈钢极易腐蚀,特别是在室温下材质存在杂质缺陷时尤为突出。因此,在室温抛光过程中,不仅要严格控制抛光液配方,而且对不锈钢材料的质量应严格把关。
虽然所采用的不锈钢板材为1 Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢,但是个别的板材磁性过高,恰好这些板材产生均匀溶解,表面发灰,这说明材质不合格。对于板材上出现的局部腐蚀区经机械抛光后发现表面结构不均匀,有的轻碰即脱落,这是毛坯缺陷所致。对于�45 mm×2.5 mm不锈钢钢管中孔蚀严重的部位经抛光后发现有杂质缺陷。对换热器排管进行试压时发现漏气,但找不到原因,经化学抛光后发现有裂纹,抛光2小时就开始漏液,这不可能是腐蚀穿透现象,而是轧制过程中的裂纹缺陷。
文献〔2〕和本文中介绍的HC-HNO3-H3PO4三酸抛光体系只适用于奥氏体不锈钢,但是由于不同厂家的同一类产品可能存在很大差别,有的可能达不到质量要求。因此,应采用同一厂家的同一批号的合格产品,考察技术应包括晶相和组成,特别是杂质的含量,对于压力容器用材料还应按压力容器的技术要求进行探伤。另外对每一种材料应进行抛光实验,最后根据综合实验的具体情况确定抛光液配方。
3.2 不锈钢的加工工艺对抛光质量的影响
抛光过程中发现焊缝和热处理部位产生腐蚀现象,特别是等离子切割面产生严重腐蚀,而且随着时间的延长而加剧。加热弯管时被加热部位也产生严重腐蚀现象。
不锈钢为合金材料,存在不同的晶相,温度变化时晶相发生相应的变化。因此在不锈钢的加工过程(如机械加工、铸造、焊接和切割等)中,一是受温度的影响局部极易析出新相(局部相变),晶界间物质的物理化学状态与晶粒本身不同,致使晶界处的腐蚀速度明显大于晶粒本身(晶间腐蚀)。这些新相的析出必然导致某些元素的贫乏区形成,不管是析出的新相耐腐蚀,还是不耐腐蚀都将导致腐蚀速度的不均匀性——点蚀或孔蚀等。二是受加工温度的影响极易产生内应力,大量氯离子使应力腐蚀加重。在等离子切割过程中,局部温度过高引起奥氏体不锈钢晶粒粗大,甚至产生局部熔化,内应力过大,应力腐蚀尤为明显。
在室温抛光过程中,虽然可以通过调整抛光液配方减轻腐蚀现象,但是无法完全避免应力腐蚀和晶间腐蚀等。因此,要想控制晶间腐蚀和应力腐蚀,必须从不锈钢设备的加工工艺入手,严格控制工艺参数,包括焊接工艺参数、切割方法、热处理温度等,避免析晶和内应力集中。
3.3 搅拌方式对抛光质量的影响
在抛光过程中,采用水泵自身循环抛光液,发现有死角,抛光面产生花斑现象。大型不锈钢设备往往被抛光面比较集中,如热交换器排管等,局部被抛光面S(dm2)与抛光液体积V(dm3)比过大,温度变化过快,而且抛光过程中,三种酸的消耗过快,只靠抛光液自身的浓度梯度扩散是不够的,为了保持被抛光面附近抛光液浓度均匀一致,必须采用合适的搅拌方式,通常有强制对流和机械搅拌等。对于结构比较简单的圆桶型设备,可采用简单的机械搅拌方式,而对于特殊结构的设备应配备结构相似的搅拌或循环方式。
3.4 抛光液配置及注入方式对抛光质量的影响
若采用一次性抛光液,三种酸的浓度可适当降低。首先将三种酸的混合溶液注入被抛光设备内,使被抛光面与抛光液接触2~3 h,表面腐蚀5~10 μm后,再通过循环方式将配置好的添加剂混合溶液注入,混合均匀后继续抛光,可获得理想的抛光效果。为了避免上下抛光面与抛光液的接触时间相差太长,应采用适当的注入方式,一般控制上下抛光面与抛光液的接触时间差在1 h之内。另外,抛光液排出时应连续进行,否则在停留部位将产生很难清除的痕迹。
3.5 试件对抛光质量的影响
在大型不锈钢设备的室温抛光过程中,抛光质量是通过悬挂样件的质量控制的。在大型设备中,难免材料不均匀和抛光液不均匀,在抛光过程中应对设备中所用的各种材料进行相应的挂件实验,并定时观察挂件的抛光效果。为了使挂件具有代表性,不仅将挂件合理分布(保证上、中、下三个部位有挂件),而且挂件应与设备本身具有相同的加工工艺。
4 结 论
1)三酸抛光体系适用于各种奥氏体不锈钢材料的抛光处理,材料的性能和质量对抛光质量有很大影响;
2)不锈钢设备的加工工艺对抛光质量有明显影响;
3)适当的搅拌方式和抛光液注入方式对抛光质量是有益的;
4)抛光过程中应进行相应的挂件实验。
作者单位:山东工业大学 济南 250061/烟台冰轮集团公司 烟台 264000
摘自《电镀与精饰》1999年 第21卷 第4期