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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

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 15300 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