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主要產(chǎn)品：焊釘、栓釘 剪力釘 圓柱頭焊釘、鋼結(jié)構(gòu)螺栓

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淺談表面處理工藝

瀏覽次數(shù)：766 發(fā)布時(shí)間：2024-01-05

1 電鍍

將金屬緊固件浸于含有被沉積金屬化合物的水溶液中，以電流通過鍍液，使電鍍金屬析出并沉積在緊固件上，這是電鍍的方法。一般電鍍有電鍍鋅、電鍍銅等各種合金。電鍍是在材料上鍍上一層金屬，以改變緊固件材料的尺寸、增加硬度、防止磨耗、提高導(dǎo)電性、潤(rùn)滑性、耐熱性和表面美觀等目的。電鍍鋅是電鍍中應(yīng)用最多的電鍍法，因?yàn)樗阋?，美觀。但是，它的表面性相對(duì)較差且性能不穩(wěn)定。

2 電泳

在電壓下，將涂料置于陰陽(yáng)兩極，帶電離子移動(dòng)到陰極，形成一層不溶的膜覆蓋在工件表面。這層不溶的膜在工件表面均勻，平整的覆蓋，它的光滑度、硬度、耐腐蝕性能、滲透性能非常好，在許多要求高的汽車緊固件表面處理工況下，多選擇電泳工藝


3 磷化

磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化可以給緊固件提供一定程度上的表面保護(hù)，并且可以在螺紋連接中起到潤(rùn)滑的作用。


4 鈍化

由于金屬表面與氧分子形成一層膜層覆蓋在金屬表面，此膜層性能穩(wěn)定非常薄，并且覆蓋性能良好。它可以把金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔開，防止金屬與腐蝕介質(zhì)接觸，從而防腐蝕的作用。因此可以延長(zhǎng)金屬緊固件的壽命，并且可以大大的減少經(jīng)濟(jì)成本。

5 滲鋅

滲鋅處理屬于化學(xué)表面處理。將金屬緊固件置于適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)中加熱保溫?zé)釘U(kuò)散，使鋅元素滲入它的表層，以改變其化學(xué)成分和組織，從而獲得耐腐蝕性能的表面處理工藝。經(jīng)過熱擴(kuò)散滲鋅表面處理的緊固件，不僅能增強(qiáng)它的耐腐蝕性，還可以提高工件表面的硬度、耐磨性等，但是熱擴(kuò)散滲鋅處理也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定影響。

6 達(dá)克羅處理

“達(dá)克羅”工藝由中性清洗劑脫脂，拋丸機(jī)進(jìn)行表面氧化層處理，多元合金共滲、冷卻、拋丸、鈍化、浸漬或噴涂達(dá)克羅溶液，經(jīng) 300℃左右的溫度進(jìn)行燒結(jié)固化氧化還原并冷卻，是代替對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)電鍍鋅、熱浸鋅類的最佳技術(shù)。它可以處理鋼、鐵、鋁及其合金、結(jié)構(gòu)緊固件，既提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又保護(hù)了自然生態(tài)環(huán)境。經(jīng)過達(dá)克羅處理的金屬緊固件，表面質(zhì)量佳，防腐效果好，能長(zhǎng)時(shí)間不發(fā)生銹蝕，但是成本相對(duì)于其他防腐形式較高。

7 靜電噴涂

靜電噴涂是指利用電暈放電原理，使霧化涂料在高壓直流電場(chǎng)作用下荷負(fù)電，并吸附于荷正電基底表面放電的涂裝方法。靜電噴涂涂裝質(zhì)量較好，漆膜附著力強(qiáng)，且噴涂后的金屬緊固件表面質(zhì)量較好，能夠長(zhǎng)時(shí)間起到防腐的作用。但是靜電噴涂對(duì)于形狀復(fù)雜或者輪廓凹凸較深的異型緊固件，難以獲得均勻的涂層。

8 拋光

利用各種拋光介質(zhì)( 比如拋光輪) 加入不同的拋光劑對(duì)緊固件表面進(jìn)行加工，以提高工件的光澤感使表面更加光滑，但是拋光不能改變工件的尺寸和形狀。拋光時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的拋光輪(圓周速度在22m/s以上) 移動(dòng)到緊固件表面，使磨料在工件表面進(jìn)行摩擦，從而使緊固件表面更加的光亮、光滑，加工件表面粗糙度一般可達(dá)Ra0.63～0.01μm

9 拋丸

用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的葉輪體，依靠離心力的作用，將直徑約在0.2～3.0 的不同類型彈丸( 包括鑄鋼丸、鋼絲切丸、不銹鋼丸等) 拋向工件的表面，與拋光不同的是，拋丸使緊固件表面變得粗糙而不是光滑。增加工件表面的粗糙度，可以使后續(xù)的噴漆工藝中，漆膜的附著力加大，并且可以提高緊固件的使用壽命。

10 噴砂

噴砂是使用壓縮空氣作為原有動(dòng)力，讓壓縮空氣形成高速噴射束，然后將噴料( 包括鐵砂、金剛砂、石英砂等等) 快速噴射到緊固件表面。此工藝改變了緊固件的外表和形狀，可以提高緊固件表面的清潔度并且得到不同的粗糙度，改善緊固件表面的機(jī)械性，提高了緊固件和涂層之間的附著力，噴砂工藝可以選擇不同的粗糙度，這一點(diǎn)是其它工藝達(dá)不到的。對(duì)于緊固件表面處理要求較高的的情況下，我們還是會(huì)選擇噴砂工藝，因?yàn)樗那謇硇Ч亲詈玫摹?/a>

11 噴丸

用噴丸進(jìn)行表面處理，打擊力大，容易使緊固件變形，但是清理效果明顯。噴丸的優(yōu)點(diǎn)是靈活性大，對(duì)于復(fù)雜緊固件的內(nèi)外表面和管件的內(nèi)壁都很容易清理，不受場(chǎng)地的限制。它的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修費(fèi)用低。噴丸的確缺點(diǎn)是消耗能量大，清理表面易有潮氣，容易生銹，清理效率低。


                                                    電鍍鋅工藝的技術(shù)發(fā)展

電鍍工藝技術(shù)的發(fā)展   

電鍍工藝技術(shù)的發(fā)展

電鍍鋅是電鍍工業(yè)領(lǐng)域最大的鍍種，鍍鋅后為了提高鍍層的抗腐蝕性能需要進(jìn)行鈍化。


長(zhǎng)期以來，人們都是采用六價(jià)鉻為主要成分的鈍化溶液進(jìn)行鈍化,六價(jià)鉻鈍化膜中六價(jià)鉻的含量非常高達(dá)0.5mg／dm2。六價(jià)鉻屬于鉻元素的常見氧化態(tài)之一，具有很強(qiáng)的化學(xué)活性，很容易通過呼吸、接觸等途徑被人體吸收。同時(shí)，六價(jià)鉻具有較強(qiáng)的毒性，長(zhǎng)期接觸會(huì)對(duì)人體健康造成極大影響，短期接觸也會(huì)帶來潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)。在自然界，六價(jià)鉻會(huì)以溶液的形式存在于自然水體之中，來源主要為金屬表面處理企業(yè)、皮革制造業(yè)等工業(yè)廢水的排放或電站冷凝水的排放。六價(jià)鉻廢水容易對(duì)環(huán)境內(nèi)的生態(tài)圈中動(dòng)植物、水體、土壤等造成嚴(yán)重污染，且造成的污染難以恢復(fù)。六價(jià)鉻污染是一種十分嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。


因此，在環(huán)保領(lǐng)域、金屬材料表面處理領(lǐng)域、汽車回收利用領(lǐng)域等方面，六價(jià)鉻的檢測(cè)及控制都是十分重要的。目前，歐盟 ROHS指令、ELV 指令中都規(guī)定六價(jià)鉻含量不能超過0.1%，目前，出口的電子電器產(chǎn)品及汽車產(chǎn)品都要按照限值執(zhí)行；GB/T30512-2014《汽車禁用物質(zhì)要求》中也規(guī)定六價(jià)鉻含量不能超過0.1%，汽車緊固件的選擇與使用均應(yīng)按照這一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。


二十一世紀(jì)以來，表面處理工業(yè)六價(jià)鉻替代工藝（電鍍鋅三價(jià)鉻鈍化替代六價(jià)鉻鈍化，三價(jià)鉻電鍍替代六價(jià)鉻電鍍）、合金電鍍替代六價(jià)鉻電鍍、鋁合金三價(jià)鉻轉(zhuǎn)化膜、無六價(jià)鉻電解拋光工藝等表面處理技術(shù)設(shè)備得到快速發(fā)展，鉻酸回收工藝、鋅鎳合金代電鍍鋅、機(jī)械鍍鋅等環(huán)保型工藝材料得到廣泛應(yīng)用。


綠色表面處理綜合考慮了環(huán)境影響和能源資源效率，通過科技創(chuàng)新和技術(shù)提升，解決傳統(tǒng)表面處理資源消耗大、污染嚴(yán)重的問題。


第一代三價(jià)鉻鈍化工藝通過提高活性成分的濃度，提高溫度，結(jié)合使用各種抑制劑，再通過硅酸鹽和聚合物的后處理，達(dá)到了汽車制造的需要；第二代三價(jià)鉻鈍化工藝通過添加金屬鹽和弱有機(jī)酸增加了鈍化膜的厚度，較大地提高了鈍化膜的耐腐蝕性能；第三代三價(jià)鉻鈍化工藝采用三價(jià)鉻氧化物和高性能表面活性抑制劑。例如，二氧化硅、納米粒子等有機(jī)結(jié)合，三價(jià)鉻的沉積量達(dá)到0.3～3mg／dm2,二氧化硅的沉積量達(dá)到0.5～1mg／dm2,厚度可以達(dá)到400nm以上,由鉻的氧化物和膠體共同作用形成的三價(jià)鉻鈍化膜的耐蝕性能較好。


目前，三價(jià)鉻鈍化工藝已經(jīng)在國(guó)內(nèi)得到了比較普遍的應(yīng)用，處理過的產(chǎn)品有電器緊固件和汽車緊固件等，且符合歐盟的規(guī)定，并大批量出口到歐洲、北美和日本等國(guó)家。


三價(jià)鉻鈍化工藝通過調(diào)整著色劑等方法，已經(jīng)擁有彩色鈍化、藍(lán)白鈍化、金黃色鈍化、軍綠色鈍化、黑色鈍化等多種鈍化顏色，并廣泛應(yīng)用于各種防護(hù)性、裝飾性鍍層。


① 向低污染或無污染方向發(fā)展。減少或完全取代污染環(huán)境的六價(jià)鉻、鉛、鎘、鎳等重金屬在電鍍行業(yè)中的使用。


② 向節(jié)能節(jié)材節(jié)水方向發(fā)展。采用新型的高壓開關(guān)電源可以大幅度提高轉(zhuǎn)換效率，降低電能消耗；采用新的水處理技術(shù)回收金屬、節(jié)約用水；從電鍍淤泥中回收金屬正在各個(gè)電鍍企業(yè)中推廣使用。


③ 節(jié)能環(huán)保綠色電鍍工藝技術(shù)發(fā)展需求迫切。我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了新的電鍍廢水廢氣廢物的處理排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，對(duì)節(jié)能環(huán)保綠色電鍍工藝技術(shù)的需求更加迫切。 


當(dāng)前在國(guó)家綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略指引下，緊盯綠色清潔能源發(fā)展趨勢(shì)，不斷加大綠色能源產(chǎn)品研發(fā)力度，在表面處理研發(fā)和生產(chǎn)上將取得重大突破。


確定螺栓表面處理要求

設(shè)計(jì)時(shí)如何確定表面處理工藝要求，是影響螺栓質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。對(duì)于確定螺栓表面處理要求，主要基于兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。


① 表面處理的要求是否合適，將直接關(guān)系到螺栓后期能否適應(yīng)實(shí)際工況。在潮濕或有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，螺栓是否經(jīng)過表面處理是決定壽命的關(guān)鍵因素。如對(duì)于海洋平臺(tái)、風(fēng)電機(jī)組和核電機(jī)組上的螺栓，眾多國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)表面處理要求做出明確的規(guī)定。


② 部分表面工藝會(huì)帶來有害的氫元素，引起氫脆斷裂。在熱處理、氣體滲碳、清洗、酸洗、磷化、電鍍過程，以及在使用環(huán)境中作為陰極保護(hù)或腐蝕反應(yīng)的結(jié)果，都能引入氫元素。氫元素也會(huì)在制造過程中引入，如滾軋成型、機(jī)械加工，以及焊接或釬焊操作等。絕大部分氫脆引起的斷裂都和表面處理工藝有關(guān)，如酸洗、電鍍處理等過程使鋼材受氫元素侵入。


為解決螺栓氫脆問題，世界各國(guó)采取了很多方法，主要有四種。第一，對(duì)于電鍍后的螺栓進(jìn)行嚴(yán)格驅(qū)氫處理。第二，螺栓電鍍采用低氫脆電鍍工藝。第三，螺栓表面防護(hù)不用電鍍，采用無氫脆的涂覆方法。第四，采用高強(qiáng)度耐候鋼、耐蝕鋼材制造螺栓，表面不電鍍。