Файл: Лисовская Э.П. Физико-химические методы очистки поверхности деталей и изделий в судостроении обзор.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.07.2024
Просмотров: 136
Скачиваний: 0
|
|
|
Составы |
для очистки поверхности |
металлов протиранием |
|
|
|
|
|||||
Компоненты |
|
|
|
|
Составы, |
части по |
массе |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Кальций |
углеки |
400 |
100 |
— |
— |
60 |
|
80 |
600 |
500 |
100 |
— |
' — |
— |
слый (мел) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кремнезем |
140 |
— |
— |
380 |
60 |
|
— |
— |
• — |
780 |
400 |
400 |
450 |
|
аморфный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крокус |
красный |
— |
— |
80 |
— |
— |
|
— |
— |
— |
120 |
— |
200 |
380 |
Магний |
окись |
— |
60 |
— |
— |
60 |
|
70 |
400 |
— |
— |
— |
— |
170 |
Мыло |
|
— |
600 |
850 |
— |
500 |
|
— |
— |
300 |
— |
— • |
— . |
— |
Прочие |
|
Магний |
Вода для мыла |
Олеин |
Вода для |
Лимон |
— |
Вода |
для — |
Трепел |
Калий |
— |
||
|
|
карбо |
|
|
500, |
мыла |
100, |
ная |
|
мыла |
100, |
200, |
винно |
|
|
|
нат 60, |
100 мл, |
100 мл, |
стеарин |
винная |
кислота |
|
щаве |
гипс |
кислый |
|
||
|
|
декстрин |
калий |
аммоний |
120- |
кислота |
80, |
|
левая |
жжен |
400 |
|
||
|
|
120 |
винно |
карбо |
|
60 |
|
трепел |
|
кислота |
ный |
|
|
|
|
|
|
кислый |
нат 20 |
|
|
|
60 |
|
150 |
|
100, |
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
сульфат |
|
|
натрия
300
30%, рабочие температуры 60—90°С, длительность обработки 15—300 с, температура сушки до 60° С.
Хроматная обработка может обеспечить защиту при высоких концентрациях растворов на срок свыше одного месяца.
Органические ингибиторы коррозии весьма многочисленны и более специализированы. Например, бензоат натрия пассиви рует черные металлы, медь и ее сплавы, но не защищает алюми ний и вызывает коррозию цинка.
Триэтаноламин пассивирует черные металлы и вызывает кор розию цветных. Моноэтаноламин защищает только цветные ме таллы, кроме меди, хрома, никеля.
Примерами применяемых в практике составов могут служить
следующие. |
|
|
Пассивация поршневых колец после |
обезжиривания (г/л): |
|
Нитрит |
натрия |
10 |
Сода |
кальцинированная . . . |
3 |
При zf p a 6 =75±5°C .
Пассивация стальных трубок гидросистем после обезжирива ния (г/л):
Нитрит натрия |
10 |
При 2fpa6 = 20—30° С, т = 1 — 2 мин.
Пассивация топливной аппаратуры после очистки (г/л):
Нитрит натрия |
100 |
При % = 1—2 мин.
Пассивация коленчатых валов после очистки (г/л):
|
Нитрит натрия |
10 |
|
Сода кальцинированная . |
. . 5 |
При |
zfpaa =80—90° С. |
|
Пассивация деталей после резания |
с эмульсией (г/л): |
|
|
Нитрит натрия |
2 |
|
Триэтаноламин |
10 |
При |
г р а 6 = 9 0 ° С . |
|
|
3. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ |
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ОПЕРАЦИИ ОЧИСТКИ
Основные положения технологии операций мойки, очистки и обезжиривания сохраняются в общих чертах одинаковыми во
всех конкретных случаях проведения этих операций. |
|
Однако достижение оптимальных результатов |
возможно |
лишь при учете специфики каждой из этих конкретных |
операций |
ивыборе оптимального для данного случая варианта.
3.1.Очистка листовой корпусной стали, проката и литья от окалины, ржавчины, продуктов коррозии
Специфичность загрязнений, подлежащих удалению, заклю чается в данном случае в их неорганической природе, прочном
105
сцеплении с поверхностью металла, из которого они образова лись.
Наиболее широко применяемыми в настоящее время для удаления загрязнений рассматриваемого типа являются механи ческие методы — дробеструйная или дробеметная обработка.
Эти методы подробно освещены в литературе [118]—[127] и в содержание данного обзора их рассмотрение не входит.
Также достаточно широко применяются методы химического и электрохимического травления в кислых растворах, не рассма триваемые в данном обзоре.
Очистка и обезжиривание листовой корпусной стали без уда ления металла составами, описываемыми в, настоящем обзоре, широко производится после удаления окалины и ржавчины, пе ред нанесением покрытий (грунтов, красок, металлопокрытий). Эти операции освещаются ниже.
Очистка свыше двухсот видов деталей разнообразной формы от окалины производится на полуавтоматической линии УПЛО производительностью 300 кг/ч, состоящей из четырех позиции, в том числе из трех ультразвуковых.
Обрабатываемые детали обезжириваются в присутствии уль тразвука в нагретом до 60—80° С щелочном водном растворе, содержащем 20 г/л бикарбоната натрия, 10 г/л тринатрийфосфа-
та, 10 г/л едкого натра, 2 г/л ОП-7, затем |
промываются, |
травят |
ся в присутствии ультразвука в растворе |
(г/л): соляная |
кислота |
(1,19) 30, ингибитор ПБ-5 (3—5), поваренная соль 50. После
травления |
следует промывка и ультразвуковое удаление шлама |
в растворе |
(г/л): тринатрийфосфат 10, бикарбонат натрия 20. |
Заключительными операциями являются промывка, пассива ция и сушка. Агрегат работает с программным управлением.
Ванны снабжены преобразователями, работающими на час тоте 20—30 кГц при силе тока 10 А и напряжении 400 В от ге нератора УЗ Г-ЮМ (каждая ванна от отдельного генератора). Общая мощность, потребляемая агрегатом, 33 кВт.
Удаление пригара с поверхности стальных и чугунных отли вок может производиться в нагретых до 130—150° С (кипящих) растворах едких щелочей (в основном едкого кали) концентра ции 45—55%. При наложении ультразвука тот же очищающий эффект может быть достигнут при температуре- 60—80° С [128].
3.1.1.Очистка длинномерных изделий
Кдлинномерным заготовкам и изделиям относятся металли ческие прутки большой длины, ленты, проволока и другие полу фабрикаты и изделия.
Специфика операции в данном случае заключается не в ха рактере загрязнений, а в форме очищаемого объекта. Соответ ственно очистка длинномерных изделий производится, как пра вило, механизированно, на специализированных установках [129].
106
Так, например, очистка ленты по [130] производится на уста новке рис. 4.
Установка состоит из ванны 1, ультразвуковых преобразова телей 2, смонтированных в торцовых стенках ванны, полых пер-
а)
Рис. 4. Установка для очистки ленты (схема): а — схема установки; б — узел роликов.
форированных роликов 3, которые связаны при помощи коллек тора 4 с нагнетающим патрубком 6 насоса 7. Всасывающий патрубок 8 насоса подключен к ванне или к сливному баку 5. Полые перфорированные ролики вращаются в подшипниках 9. Коллектор 4 подключен к роликам через штуцеры 10.
После включения ультразвуковых преобразователей включа ется насос 7, который нагнетает моющий раствор в полость ро-
107
ликов. Раствор вытекает из роликов через отверстия. В процессе очистки отделившиеся от очищаемой поверхности легкие соста вляющие загрязнений всплывают на поверхность раствора и по трубопроводу поступают в сливной бак 5. Тяжелые составляю щие загрязнений, опускаясь на дно ванны и встречая на своем пути ленту в области нижних перегибов, не накапливаются в этой области, так как струи раствора, вытекающего из отверстий полых роликов, создают заслон движущимся загрязнениям и удаляют их.
Устройство (рис. 5) для обезжиривания лентообразного материала, например металлической ленты, предусматрива ет [131] применение паров кипящего растворителя, причем эти
пары тяжелее воздуха. Имеется емкость для растворителя 3 с
нижней зоной 2 для жидкости |
и нагревательных элементов / и |
с верхней зоной 4 для паров растворителя. Предусмотрены охла |
|
ждающие приспособления 9 |
в верхней части паровой зоны и |
приспособления 6 для перемещения металлической ленты через паровую зону. Предлагаемое устройство отличается тем, что охлаждающие приспособления 9 расположены вблизи образо ванного стенками 5 порога для паров растворителя. Имеются приспособления 8 для стирания растворителя с поверхности по лосы 6, расположенные на верхнем краю стенок 5.
По |
[132] очистка стальных канатов производится в ванне |
(рис. |
6). |
Разуплотненные бухты стальных канатов 3, подвешенные на траверсе 4, помещают в ванну 5, заполненную водным раство ром моющего препарата, позволяющего производить очистку стальных канатов от остатков старой канатной мази, механиче ских загрязнений и ржавчины. Ванна оборудуется нагреватель ными элементами 1 и активаторами 2, приводящимися во вра щение от электродвигателей 8 через клиноременную передачу 7.
108
Ванну после размещения в ней бухт канатов закрывают крыш кой 6.
Включая электродвигатели 8, приводят во вращение актива торы 2, которые создают моющие встречные направленные по токи моющей жидкости, проходящие вдоль бухт канатов и очи-
Рис. 6. Ванна для очистки стальных канатов.
щающие их. Время очистки зависит от степени загрязненности канатов.
После отключения электродвигателей 8 открывают крышку 6 ванны и извлекают из ванны 5 бухты канатов для проведения следующих за очисткой мер профилактического ухода.
Рис. 7. Установка для ультразвуковой очистки проволоки или лент.
Непрерывная очистка проволоки или ленты по [133] произво дится с помощью установки, схема которой показана на рис. 7.
Ультразвуковой излучатель 5, питающийся от генератора 6, снабжен волноводом 4 в форме цилиндрического стержня, длина которого кратна длине стоячей волны % (рис. 8). Волновод проходит через уплотнения / в боковых стенках ванны 3, запол-
109
ненной очищающим раствором, причем размеры ванны также кратны длине волны К и боковые стенки ее совпадают с узловы ми точками 1 и 3 (см. рис. 8), в которых амплитуда осевых коле
баний (А) |
практически равна нулю. В середине волновода 4 (см. |
|
рис. 7) |
в |
точке, совпадающей с пучностью колебаний 2 (см. |
рис. 8), |
в |
которой амплитуда колебаний максимальна, имеется |
отверстие |
7 (см. рис. 7), через которое пропускается очищаемая |
А •
1 \ь |
: |
/ |
\ |
|
1 |
/ |
\ |
я/? |
.!. |
иг '• |
i |
|
* |
|
J |
Рис. 8. Распределение колебаний по длине волновода.
проволока 2 (рис. 9), перематывающаяся с катушки 1 на ка тушку 3 (см. рис. 9).
Проходя через раствор 2 (см. рис. 7), проволока перемещает ся в зоне наиболее интенсивных колебаний,, где происходит ее очистка.
Л) |
° |
2 |
{ о |
|
|
Рис. 9. Схема перематывания проволоки через отвер стия в волноводе.
Очистка металлических лент от любых загрязнений произво дится горячей проточной водой в присутствии ультразвука час тотой 17—19 кГц на установке УУЛ-1 (рис. 10). Ширина очи щаемой ленты 6,5—100 мм, толщина 0,5 мм, скорость движения 10 м/мин. Потребляемая мощность 4,4 кВт [128].
Очистка лент из электротехнической стали с помощью горя чей проточной воды производится на установке УУЛ-2 (потреб ляемая мощность 5 кВт, частота 16—21 кГц).
ПО