摘 要:进行实验室内的防锈油性能对比试验,确定防锈性能较好的脱水和脱液型防锈,对不同材料的金属产品进行封存试验,确定对不同金属材料不同状态适合的防锈油和防锈封存期。通过以上的试验研究,确定出适合生产实际,满足机加工序防锈要求的防锈材料、防锈工艺和防锈封存期。
关键词:脱水型防锈油;脱液型防锈油;脱水性;脱液性
中图分类号:TQ150.4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-02
金属材料在遭受周围介质及大气作用时,容易发生腐蚀,从而使产品性能降低,导致产品报废,造成极大的经济损失。金属零件机加过程的防锈主要采用溶剂稀释型防锈油和液体防锈油,此类防锈油涂敷后形成的油膜比较厚,防锈效果好,适合于金属原材料及零件的长期贮存防锈。但用于工序间防锈不十分理想。工序间防锈时间短,零件启封清洗频繁,而这类防锈油由于油膜厚,尤其是溶剂稀释型防锈油溶剂挥发后油膜干沽,除油清洗相对比较困难。其次是溶剂稀释型防锈油和液体防锈油不具备脱水和脱液性能,在工序间零件油封前必须进行清洗以除去零件表面的污物,为了避免水分对金属零件的腐蚀,零件清洗后须进行彻底干燥,工序繁琐。而且现在基本上采用汽油清洗,汽油属于易燃品,使用极不安全,而且遇高湿季节,汽油挥发后容易在金属零件表面产生水的凝露而形成水膜,从而影响防锈效果,导致零件腐蚀。本论文的研究目的就是将脱水或脱液型防锈油用于机加工序间的临时防护,使零件加工后不进行清洗干燥或清洗后不进行干燥而直接涂油防锈,以避免用其它防锈油进行工序间防锈时,因零件清洗干燥不彻底导致防锈效果降低或防锈失效,造成零件腐蚀。此外,还可以简化操作工序,提高工作效率,降低生产成本。
一、试验方案
(一)实验室内试验
主要是脱水性、防锈性试验、重叠性试验。为了确定脱液性防锈油能够有效脱除清洗剂的清洗液浓度,进行了对不同浓度清洗液的脱液性试验。
(二)封存试验
包括加速湿热对比试验和自然贮存的封存试验,加速湿热对比试验包括机加后直接涂防锈油、机加后水劑清洗涂防锈油和机加后水剂清洗再自来水洗涂防锈油,自然贮存试验包括:
①考虑到大型机加零件不易油封和清洗,进行了机加后不涂防锈油的贮存试验,包括一定温湿度下的自然贮存和石蜡纸包裹。
②机加后水剂清洗涂防锈油,包括自然贮存、中性石蜡纸包裹贮存、中性石蜡纸包裹后牛皮纸包裹贮存、中性石蜡纸包裹后牛皮纸包裹再用聚乙烯薄膜包裹贮存。
③机加后水剂清洗涂防锈油,包括自然贮存、中性石蜡纸包裹贮存、中性石蜡纸包裹后牛皮纸包裹贮存、中性石蜡纸包裹后牛皮纸包裹再用聚乙烯薄膜包裹贮存。
(三)清洗剂选择
清洗剂选用目前生产使用的金属水剂清洗剂,该清洗剂适用于黑色和有色金属的清洗。
(四)防锈油的选择及涂覆方法
防锈油选择1#、2#、3#、4#、5#五种,采用浸涂的方法。
2 试验结果
(一)脱水性试验
金属试样为钢,试验方法为《防锈油水置换性试验方法》。试验结果为五种防锈油脱水性全部合格,能够有效脱除金属表面的水份。
(二)重叠试验
金属试样为钢和铜,试样方法为《置换型防锈油》,重叠性防锈油试验方法。
试验结果显示,除2#的铜片未出现重叠印外,其它均有重叠印,表明金属零件用此类防锈油油封时不能相互接触存放。
(三)防锈性试验
金属试样为钢、铜、铝,试样方法为《防锈油脂湿热试验法》。试验结果为:除1#和3#外,2#、4#和5#的防锈性相当,均满足防锈油湿热试验的技术要求。
(四)脱液性试验
防锈油包含2#、4#、5#,金属试样为钢,试样方法为《防锈油水置换性试验方法》和《工序间水膜置换防锈油》。试验结果为:清洗液低于3%时,防锈油能够有效脱除金属表面的清洗剂。清洗液浓度高于3%时,防锈油不能有效脱除金属表面上的清洗剂。清洗剂浓度越高,防锈油脱除清洗剂的能力越差。
(五)加速湿热对比试验
金属试样为钢、铜、铝,试验分为三种情况,①试样机加后直接涂防锈油、②试样经水剂清洗剂清洗后涂防锈油和③试样经水剂清洗剂清洗、自来水洗后涂防锈油。试验结果为:在试验①中,涂2#的试验结果最佳,3块钢试片直至30天仍未腐蚀,铜有明显变色,而铝只有轻微的变色,明显好于其它试验结果;涂3#的试验结果最差,钢试片15天就严重腐蚀,铜试片15天就严重变色,1#、4#和5#三种防锈油的试验结果基本接近,5#稍好于4#,而4#稍好于1#。在试验②中,涂2#防锈油的试验结果稍好于4#和5#,而涂4#防锈油的试验结果与5#接近,5#稍好于4#。
就三种防护方法看,比较②和③试验结果,对于2#、4#、5#防锈油,③的防护效果明显优于②的防护效果,例如涂2#防锈油的钢试片,机加水剂清洗再自来水洗,直至30天未腐蚀,而机加水剂清洗的试片,25天就有2块试片严重腐蚀,最大腐蚀面积达到50%。比较①和②的试验结果,从涂4#和5#防锈油的结果来看,都比较接近,可见①和②的防护效果基本相当。
(六)机加后水剂清洗自来水洗再涂防锈油的封存试验
金属试样为钢、铜、铝,试样尺寸为100×50mm,试验分为三种情况,分别是试样经水剂清洗涂防锈油后,①用石蜡纸包裹、②石蜡纸加牛皮纸包裹、③石蜡纸加牛皮纸加塑料薄膜包裹,然后在自然条件下存放,每隔一段时间检查试样表面状态。所有封存的铝试片,直至9个月试片表面仍光亮如初。钢试片,自然贮存的差些,3个月时涂1#、2#和3#的试片表面出现极轻微均匀的腐蚀斑点,其他均无任何变色和腐蚀。到5个月时,涂1#、2#和3#的钢试片腐蚀斑点加重,涂4#和5#的钢试片表面轻微变暗。采用①封存的钢试片,涂1#、2#和3#的试片6个月光亮如初,涂4#和5#的9个月光亮如初。其他两种封存方法中,涂4#的比其他四种防锈油的防锈效果好,6个月钢试片光亮如初,其他的钢试片3个月光亮如初。采用③封存的涂2#和5#的钢试片5个月时表面极轻微变暗,涂1#和3#的钢试片5个月时表面变深变暗,可见①封存方式的防护性的稍好于③封存方式。铜试片,也是自然贮存的差,3个月时,涂1#、2#、3#和5#的铜试片表面轻微变色,涂4#的铜试片表面光亮如初。5个月时,涂1#和3#的铜试片表面严重变色,涂2#、4#和5#的铜试片表面明显变色。三种封存方法中,①相对好些,但差异不大。涂2#防锈油采用①的稍好于其他两种封存方法。涂1#和3#的铜试片,采用①封存的5个月轻微变色,其他两种方式封存的5个月明显变色。涂2#的铜试片,采用①封存的8个月轻微变色,其他两种方式封存的8个月明显变色,涂4#和5#的铜试片8个月表面光亮如初。就五种防锈油的封存效果看,1#和3#相对较差,2#和4#比5#稍好些。就封存包装方法来看,①封存的防锈效果相对较好。
3 试验结果综合分析
金属材料机加后由于切削液(这种切削也很可能在反复的机加过程中被污染)等残留,必须进行清洗防锈,尤其是遇到高温高湿的季节,更应该注意机加零件工序间的防锈。
1#、2#、3#、4#、5#五种防锈油都能有效脱除金属零件表面的水分,2#、4#和5#则能有效脱除金属零件表面的清洗剂,而脱液防锈油只能脱除一定浓度的清洗液,2#、4#和5#这三种防锈油只能脱除金属零件上浓度不大于3%的JS-Ⅲ清洗剂。
五种防锈油中,就防锈能而言,2#最好,4#和5#相当略次于2#,1#次之,3#最差。涂2#、4#和5#的的钢试片,5个月未腐蚀,铝试片9个月光亮如初,涂1#和3#的钢试片5个月表面有均匀腐蚀点。因此2#、4#和5#三種防锈油用于金属零件及加工序的防锈是比较理想的。有效防锈期为3个月。
就包装方法而言,涂防锈油后不包裹自然存放的防锈效果明显比涂防锈油后包裹存放的差,而在包裹存放中,石蜡纸包裹稍好于石蜡纸加牛皮纸包裹和石蜡纸加牛皮纸加塑料薄膜包裹的防锈效果,因此机加后涂脱水及脱液防锈油封存的零件应包裹存放,包裹方法使用一般的石蜡纸包裹的方法即可。
就封存工艺而言机加后水剂清洗再自来水洗涂防锈油的防锈效果最好,涂2#、4#和5#都能满足机加工序的防锈要求,因此机加后的零件脱水防锈应采用水剂清洗自来水洗涂防锈油的工艺。
4 解决的技术关键
将脱水和脱液型防锈油用于金属零件的工序间临时防护,既能有效防止金属零件发生腐蚀,又能克服使用溶剂稀释型和液体防锈油时,零件表面防锈油不易除去和零件清洗后必须进行彻底干燥处理的缺点。并且有效防止使用汽油清洗而存在的安全隐患,杜绝高温高湿季节汽油挥发在零件表面产生水的凝露,影响防锈效果的问题。
将脱水和脱液型防锈油用于金属零件工序间临时防护,启封除油方便,简化操作程序,提高生产效率。
5 结论
切削液不能有效防止金属腐蚀,而且由于反复使用可能被污染而存在某些有害杂质致使金属腐蚀,因此金属零件机加后必须及时进行清洗防锈,特别是高温高湿季节;2#、4#和5#三种防锈油能够有效脱除金属零件表面的清洗液和水膜,在金属零件表面形成一层极薄的防护层,在一定时间内有效防止金属零件腐蚀,其有效防锈期为3个月;2#、4#和5#能够脱除清洗液合适的清洗剂浓度不大于3%;机加后的金属零件进行脱水防锈处理合适的工艺程序为:水剂清洗自来水洗涂防锈油;使用脱水防锈油的金属零件,涂防锈油后,应用石蜡纸加牛皮纸包裹存放。
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