1、滾筒清理
鍛件在旋轉(zhuǎn)的滾筒中,靠相互碰撞或研磨以清除鍛件上的氧化皮和毛刺。這種方法設(shè)備簡單、使用方便,但噪音大,適用于能承受一定撞擊而不易變形的中小型鍛件。滾筒清理又分為:無磨料滾筒清理,不加入磨料,加入直徑為10~30mm的鋼球或三角鐵等,靠相互碰撞清除氧化皮;有磨料滾筒清理:加入石英石、廢砂輪碎塊等磨料和蘇打、肥皂等添加劑,主要靠研磨進(jìn)行清理。
2、噴砂(噴丸)清理
以壓縮空氣為動(dòng)力,將細(xì)小的石英石貨鋼丸,通過噴嘴噴射到鍛件上,打掉氧化皮。噴砂的壓縮空氣壓力為0.2~0.3MPa,石英砂的顆粒為1.5~2mm(對有色金屬用0.8~1mm);噴丸的壓縮空氣壓力為0.5~0.6MPa。鋼丸顆粒為0.8~2mm。
這種方法對各種形狀和重量的鍛件都適用。噴砂灰塵大、生產(chǎn)率低、費(fèi)用高,多用于有特殊技術(shù)要求和特殊材料,如不銹鋼、鈦合金鍛件;噴丸較干凈,生產(chǎn)率較低。
3、拋丸清理
靠高速轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪的離心力,將鋼(鐵)丸拋射到鍛件上,除去氧化皮。鋼丸用含碳0.5%~0.7%、直徑為0.8~2mm的鋼絲切段制成,切段長度等于鋼絲直徑,淬火后硬度60~64HRC。對于有色合金鍛件,則采用含鐵量為5%的鋁丸,粒度尺寸也是0.8~2mm。拋丸清理生產(chǎn)率較高,清理質(zhì)量較好,但噪音大,在鍛件表面上可能打出印痕。
噴丸和拋丸清理,在擊落氧化皮的同時(shí),使鍛件表面層產(chǎn)生加工硬化,對提高鍛件性能有利。對于經(jīng)過淬火或調(diào)質(zhì)處理的鍛件,或使用大粒度鋼丸時(shí),加工硬化程度尤為顯著,硬度可提高30%~40%,硬化層厚度可達(dá)0.3~0.5mm。
噴砂、噴丸和拋丸清理后的鍛件,表面裂紋等缺陷可能被掩蓋,容易造成漏檢。因此,一些重要鍛件應(yīng)采用磁性探傷或熒光檢驗(yàn)等方式來檢驗(yàn)鍛件的表面缺陷。
4、酸洗清理
碳素鋼和合金鋼鍛件使用的酸洗溶液是硫酸或者鹽酸。
酸洗過程中,硫酸在基體金屬鐵和氧化皮內(nèi)層之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),生成氫和易溶的硫酸亞鐵,使氧化皮從基體金屬表層剝落。為了防止氫原子(或離子)滲入基體導(dǎo)致皮層氫脆,以及防止氫氣從酸液中逸出形成酸霧污染空氣,在硫酸溶液中添加適量的附加劑(NaCI等),以減緩反應(yīng)速度。
鹽酸酸洗過程中,主要靠氧化皮本身在鹽酸溶液中的溶解來清除。基體金屬與鹽酸的反應(yīng),相當(dāng)于氧化皮溶解的速度慢,在使用附加劑的情況下,還可以顯著減慢,氫的生成量和擴(kuò)散滲入量也隨之減速減少。因此,鹽酸酸洗一般不會(huì)產(chǎn)生氫脆,鍛件表面質(zhì)量也比硫酸酸洗好。但是,硫酸價(jià)格便宜,儲(chǔ)運(yùn)方便,廢酸回收處理后可重新使用。因此,目前生產(chǎn)中采用硫酸酸洗。只在有特殊技術(shù)要求(如對氫脆敏感的高強(qiáng)度合金結(jié)構(gòu)鋼的酸洗)時(shí),才采用鹽酸酸洗。高合金鋼和有色合金需要使用多種酸混合溶液進(jìn)行酸洗,有時(shí)還需使用堿-酸復(fù)合酸洗。
酸洗清理的表面質(zhì)量高,酸洗后鍛件的表面缺陷(如微裂、折紋等)顯露清晰,便于檢查。對鍛件上難清理的部位,如深孔、凹槽等尤其有效,而且鍛件也不會(huì)產(chǎn)生變形。因此,酸洗廣泛用于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,扁薄細(xì)長、容易變形以及重要的鍛件。
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