關于鍛件表面清洗的原則和方法


       一、表面清洗的基本原則


       1.批量小的物品清洗,可以手工刷洗或擦洗。但數量多、批量大的鍛件產品,則宜采用機械化、自動化設備清洗。

       2.工件表面如有切屑、廢料或灰塵等,清洗時需要以沖刷、抖動等機械力作為輔助清洗。對于清洗質量要求特別高的鍛件,可選用超聲波清洗。

       3.形狀復雜的鍛件,通常會有縫隙、溝槽、孔和洞等結構,這些部位容易積聚清洗液,也不易排空,此時最好選用溶劑清洗。

       4.為了提高清洗效果,可采用水劑加溫清洗或加壓噴洗。

       5.對于高精度或清潔度要求高的鍛件,不允許在其表面殘留清洗液,這時可選用溶劑或蒸汽清洗。


鍛件


       二、表面清洗的幾種方法


       1.高壓水清洗法

       對于小批量或大型機械鍛件,可以利用高壓水噴射進行清洗。在清洗過程中,鍛件應進行旋轉,以使高壓水流從多個角度對鍛件進行噴射,此時高速、高壓的水流會使鍛件表面的油膜發生撕裂,油膜的表面張力減弱,形成油珠,然后隨若水流脫離鍛件的表面,以達到清洗的目的。

       高壓水清洗設備的特點是:結構簡單,投資少。但對于大批量、小型鍛件,特別是杯狀及不通孔鍛件的內部清洗比較困難。另外,這種清洗方法需要消耗大量的自來水,如果沒有專門的油水分離裝置,水資源浪費嚴重。


       2.堿水清洗法

       最簡單的堿水清洗設備,是直接加熱或間接加熱式的清洗槽,堿性清洗液主要是指質量分數為3%~10%的碳酸鈉或氫氧化鈉水溶液。清洗量大時,可使用周期式作業清洗機。在熱處理自動化生產線上,為了縮短清洗時間、提高清洗效果,也可利用自沸清洗機,即利用熱處理鍛件的余熱使堿水溶液沸騰,這種清洗機由自沸騰室和溫水噴霧室組成。在噴霧室內,鍛件可以進行旋轉,以求進一步提高清洗效果。

       堿水清洗方法最主要的缺點是清洗效果不太好,尤其是容易在鍛件的不通孔和凹陷部位留有殘液,在清洗添加了各種活性劑或增效劑的高粘度淬火油時,容易留有污斑或殘留物。另外,堿性清洗液的體積分數難以控制,清洗量大時清洗液容易失效,清洗液需要頻繁更換。在這種情況下,為了減少更換消洗液的次數,常采用多槽清洗的方法。


鍛件


       3.溫水清洗機清洗法

       溫水清洗機不使用清洗劑,直接使用溫水對鍛件進行清洗,其清洗效果優于堿液清洗法。清洗時,置于升降機上的鍛件首先處于上升狀態,由側璧及頂上的噴嘴進行噴淋,完成粗清洗。然后升降機下降對鍛件進行浸泡和上下搖晃,此時從底部發出的空氣泡與同時從側面進入的噴流一起形成組合清洗,洗凈能力可大大提高。


       4.金屬清洗劑清洗法

       為了克服堿水清洗法的缺點,提高清洗效果,我國有關部門研制了不少類型的金屬清洗劑。如LXI系列金屬清洗劑,可滿足中、輕質油常溫或低溫清洗的要求,脫脂能力強。使用時,先將清洗劑在40~80℃的水中稀釋成體積分數為1%-3%的溶液,然后將被清洗的工件放在溶液中浸泡15-20min,再用熱水進行漂洗,最后用脫水油進行脫水。在清洗過程中,若使用一定的機械力,清洗速度會更快,清洗效果會更好。

       金屬清洗劑的清洗效果較堿水有所提高,但價格昂貴,并伴有難聞的氣味,也不適合用于高粘度、高沸點的重質淬火油的清洗。大量使用時,廢水排放為環保所不允許,浸泡時間過長對部分鍛件還有腐蝕作用。為此,金屬清洗劑在熱處理行業對油的清洗中使用非常有限。


       5.有機溶劑清洗法

       使用三氯乙烷、三氯乙烯等有機溶劑進行清洗,與眾多清洗方法相比,其清洗效果是最佳的。這種清洗方法雖然效果極佳,但在清洗過程中,有機溶劑極易發生揮發和飛濺。揮發、飛濺的有機溶劑有時會占總消費量的70%,揮發進入大氣的溶劑蒸汽會污染環境。所以,作為過渡辦法,有的熱處理生產企業常采用密閉型減壓溶劑清洗法。

       密閉型減壓溶劑清洗法的全套裝置是一個密封系統:鍛件進入清洗槽后,起動真空泵把槽內空氣排出,并同時供應有機溶劑,由于溶劑能在鍛件狹窄的縫隙或不通孔深處與油直接接觸,所以能提高清洗效果。在溶劑蒸汽清洗時,鍛件在幾乎沒有空氣的情況下與高密度的溶劑蒸氣均勻接觸,清洗效果會進一步提高。

鍛件

       另外,由于是密閉系統,溶劑的用量能降至敞開型常壓淸洗方法的十分之一,密閉減壓清洗裝置是靠真空蒸餾回收溶劑和油的,回收后油中溶劑的質量分數(含量)可由20%降至4%以下。


       6.燃燒脫脂法

       鍛件在進入熱處理工序之前,往往需要清洗掉其表面的輕質油類,這時可以把鍛件直接加熱至450~500℃,使輕質油汽化或燃燒,以達到鍛件去油之目的,這種方法叫燃燒脫脂或叫汽化洗滌脫脂。這種方法還兼有對鍛件的預熱作用,因而可提高熱處理工效。

       不過,這種方法的燃燒脫脂僅適用于熱處理前的清洗,也僅能清洗切削油、防銹油等輕質、低粘度或低沸點油類,對于高粘度、高沸點的重質淬火油,燃燒后會有大量殘留物和炭黑附著,反而達不到清洗的要求。



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