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紧固件原原料外貌氧化铁皮抛丸机处置工艺优化改进

文章出处:青岛鼎铸重工机械有限公司 公布时间:2018-06-20 09:50

摘要:为从基本上解决紧固件原材杆外貌氧化铁皮用酸洗工艺所引起情况污染,对外貌氧化铁皮用酸洗工艺进行优化改进,对原原料采纳通过式抛丸,抛丸、喷淋一外貌涂教润滑层,通过一系列工艺优化,产品行童、情况得到提升,设施、工人健康得以保证。

    经热轧或热处置后的钢材都有一层较薄的氧化铁皮笼盖在钢材外貌。氧化铁皮的存在,一方面影响润滑效果,另一方面,在冷拔时,由于氧化铁皮硬度较大,易造成划道等外貌缺陷,同时也会使拉拔力增加,使模具磨损加剧,造成拔制困苦,达不到冷拔钢材光洁外貌的要求。因此,钢材在冷拔前必须将其外貌氧化铁皮清理洁净,氧化铁皮成分主要为Fe,O,, Fe30。

紧固件原原料外貌氧化铁皮抛丸机处置工艺优化改进
    1、传统去氧化皮工艺:
   在紧固件传统生产工艺中,第一道生产工艺即原原料除氧化铁皮工艺常用有以下两种。
   (1)原原料线材曲折脱壳的方法,主要是将原原料线材曲折变形,借拉拔机强大拉力,从而使线材外貌的氧化铁皮在线材曲折变形进程中被剥离,但这种生产工艺只限于原材直径在20mm以下的低碳钢原原料。如果原原料直径超越20 m m,原原料为中碳钢或低合金钢时,其屈服强度增加,采纳曲折脱壳的方法,原原料金属纤维在曲折变形及强拉力作用下,必被破坏或被拉断,从而影响原料的力学性能,所以原原料线材曲折脱壳的方法在紧固件生产中有肯定局限。
     (2)在紧固件传统生产工艺中,原原料除氧化皮工艺都采纳酸洗,其酸洗工艺流程为:酸洗一水洗一中和一外貌涂敷润滑层,又称为皂化,酸洗是紧固件生产中冷拔钢材生产的关键。

    2、酸洗除氧化铁皮的不敷
   原原料线材用酸洗除氧化铁皮存在以下几个问题:  
   (1)由于酸洗进程中,受酸浓度、酸洗液温度及原原料线材摆放的影响,金属与酸发生化学反应,发生局部氢原子会渗透到金属结晶格中去,并使其变形。变形后使氢更向金属内扩散,其中局部氢原子穿过金属并分子化,从酸液中逸出。局部氢原子的分子化在晶格变形发生的  “显微空孔”边界上,或金属的夹杂及孔隙中进行,氢在空孔中的压力可抵达很大值,使金属内发生了引起氢脆的内应力。
  (2)金属在酸液中停放时间过长,在酸溶液作用下,外貌逐渐变成粗糙麻面的现象称为过酸洗。过酸洗的原原料其力学性能伸长率显著降低,在拉拔进程中易发生断裂和破碎。
  (3)由于原原料线材的摆放或酸洗时间不敷,造成原料外貌局部氧化铁皮未清理洁净,称为欠酸洗。欠酸洗中未清理的氧化铁皮在冷拔进程中,氧化铁皮硬度较大,附在原原料外貌随原原料进入拔丝模内,造成划道等外貌缺陷,同时也会使拉拔力增加,使模具磨损加剧。
  (4)水的浪费,钢材在通过酸洗后,吊入清洗池内清洗原料外貌附着的酸液。原原料从清洗池内吊出后再用高压水对其进行清洗,在整个水洗进程中水的浪费较大。
 (5)酸洗后废酸处置及清洗液对情况的影响。废酸处置也就是工艺中的中和,主要是将废酸放人中和池中,再向中和池加入固体烧碱,让废酸与烧碱发生化学反应,生成水和氢气。但废酸中还存在大批硫酸亚铁不克正常反应,同时清洗液中也有大批酸的存在,浓度不大。最后加入烧碱中和反应,但中和后的废液虽然抵达排放标准,但这样的工业废水排放出去后,也会造成土壤板结,硫酸亚铁也随同排出,势必影响农作物生长,并且酸洗废水中还含有大批的重金属离子,因其超标而造成对水体的污染,对生物伤害,乃至最终对人类健康的损害都是不言而喻的。
 (6)酸洗进程中酸对设施、人的危害。在酸洗进程中,酸池散发出大批的酸雾,也就是所谓的酸气。酸雾一方面是由酸的挥发:另一方面是酸洗中金属铁与酸发生反应,生成大批氢气并从酸池中逸出,与酸液形成微粒水滴一起被带出来,形成酸雾。由于气氛中酸雾的存在,使车间内房屋、设施受到侵蚀而过早损坏,车间内桥式起重机由于受酸雾侵蚀,一般使用寿命仅为5一6年,同时还影响工人身体健康。
 (7)由于原原料经酸洗后所发生的氢脆、过酸洗、欠酸洗,对后工序防锈处置要求较高。原原料在皂化进程中,皂化液的配制要求首先将所需的肥皂、动物油和生石灰三者混合均匀,并通过肯定时间发酵后,再放入清洗池,加入适量水,由于在配制中加入了较多动物油,原原料在皂化时必须用锅炉对皂化液进行加热。
   针对以上酸洗进程中的7点危害与不敷,为更好地治理情况,保护工人身体健康,提高钢材外貌氧化铁皮清理质量,结合钢材实际情况,将通过式抛丸机引用到紧固件原原料外貌除氧化铁皮中,其工艺流程为:抛丸机一喷淋一外貌涂敷润滑层;抛丸除去氧化铁皮是使用高速旋转的叶轮将钢丸抛向钢材外貌来抵达除氧化铁皮的目的。

3、钢材外貌抛丸清理质量分级:
   依据国家标准化组织公布的IS08501-I标准,钢材外貌抛丸清理质量分成以下四个等级。
   (1)最彻底清理级S a3不使用放大镜观察,整个被清理外貌呈现完全一致的金属本色。清理后的外貌上不存在油脂和脏物,也不存在氧化皮、锈、旧漆和杂质。
   (2)很彻底清理级S a2.5不使用放大镜观察,清理后的外貌上不存在油脂和脏物,也不存在氧化皮、锈、旧漆和杂质。未被消除彻底的杂质只是以依稀可见的片状或条状存在。
   (3)较彻底清理级S a2不使用放大镜观察,大局部的氧化皮、锈、旧漆和别的杂质被消除。残留在外貌上的氧化皮、锈和旧漆与基体结合牢固。
   (4)非彻底清理级Sal不使用放大镜观察,清理后的外貌上不存在油脂和脏物,松动的氧化皮、锈、旧漆和别的杂质被全部消除。

4、抛丸机除氧化皮:
   我公司紧固件原原料有低碳钢、中碳钢、低合金钢,主要以中碳钢、低合金钢为主,直径20一35mm,中碳钢、低合金钢的力学性能中的屈服强度比低碳钢高,伸长率比低碳钢低,低碳钢屈服强度为230MPa,伸长率为27 %,而中碳钢屈服强度为360MPa,伸长率为16%,低合金钢的两指标比中碳钢还差。为使原原料在经抛丸后其力学性能指标不受影响,彻底清理原原料外貌氧化铁皮,选用S a2.5标准,在抛丸进程中,必须做好以下几个参数的确定工作。
     (1)抛丸所用钢丸直径大小的选定原原料外貌粗糙度值直接影响后序工序冷拔进程中原原料拉拔后外貌外观质量及拔丝模的使用寿命。由于中碳钢、低合金钢的力学性能中的屈服强度比低碳钢高,伸长率比低碳钢低,如果钢丸粒度选得过大,在抛丸中原原料外貌必定受到大面积大突击力打击,从而使原料外貌形成加工硬化,造成原原料屈服强度比低碳钢增高,伸长率比低碳钢降低。同时钢丸过大,抛丸还将使原原料外貌粗糙度降低,在拉拔进程中都会造成原原料被拉断和缩短拔丝模的使用寿命。如果钢丸粒渡过小,虽然原原料外貌获得了较低外貌粗糙度值,但由于原原料自身硬度较高,钢丸的使用寿命短。
   抛丸粒度与原料外貌粗糙度的选定对应联系见附表。从表中可知,为了确保原原料抛丸后的外貌粗糙度值的减小及钢丸的合理使用寿命,一般应采纳直径0.5一0.75mm的钢丸为宜;如果原原料是低碳钢则选用直径1.2一2mm钢丸为宜。
     (2)抛丸进程中钢丸每分钟抛丸量的确定对付中碳钢、低合金钢,外貌要抵达S a2.5标准,每个抛头每分钟抛丸量按照标准10一15kg/kW,但我们采纳地通过式抛丸机,原原料是一件一件地通过来抛丸处置,都是圆钢,原原料外貌不大,钢丸的使用率只能抵达25%一40%,所以选用上限为宜。
     (3)抛丸进程中原原料送料速度的确定我公司采纳的通过式抛丸机,抛头为三个,是将原原料圆钢一件件通过抛丸机内抛丸,从原原料进料一抛丸一原原料出料,整个设施采纳PLC操纵,原原料在整个抛丸进程中每一件间都保证了陆续性,并在送料进程到原原料出来卸下,原原料都在连续转动,以保证原料各个外貌都能得到清理。
   为保证原原料外貌加工能抵达Sa2.5标准,还需操纵原原料进给速度。由于我公司原原料主要以中碳钢、低合金钢为主,原原料进给速度显得更为重要。当速渡过快时,原原料外貌的氧化铁皮清理不洁净,外貌还残留氧化铁皮,达不到S a2.5要求;而当速渡过慢时,钢丸对原料外貌的陆续突击打击,必造成原原料外貌加工硬化,二者都将影响下道冷拔工序原原料的拉拔质量及拔丝模的使用寿命。结合每分钟抛丸量及原原料直径大小,原原料直径在20一25mm时,在PLC程序中选定原原料送料速度以32m/m i n为宜;原原料直径在26一35mm时,在PLC程序中选定原原料送料速度以30m/m i n为宜。选择送料轮原原料送料速度与直径的联系如附图所示。
   由于原原料直径越大,其自重原因,与送料轮的摩擦因数增大,所以其进给速度也较直径小的快。同时由于原原料直径增大,与送料轮接触时,更远离送料轮中心,也就是说与送料轮的送料半径更大,即r2 > r,,半径大较半径小的送料轮线速度快,以上两因素也就是PLC上直径小的比直径大的送料速度设定大的原因。
   原原料在经抛丸后,其外貌必会发生加工硬化和出现高低不平,为不影响冷拔工序原料的拉拔质量,必须合了解决抛丸中出现的问题,并充分使用原料外貌的高低不平。
   首先在原原料抛丸后经出料导料机构上,使用原料抛丸后的余热,增加一道对原料外貌喷淋工序,通过抛丸后的原原料在高温下喷淋,外貌快速生成一层非常细的锈粉。锈粉的发生降低了原原料在冷拔进程中原料与拔丝模的摩擦因数。由于原料与拔丝模的摩擦因数得到有效改善,经抛丸后的原原料在下道工序外貌涂敷润滑层,发现皂化液在配制中所需的动物油及肥皂都可淘汰。因为动物油在低温下凝固,而加人肥皂在常温下也不易溶化,为了让动物油及肥皂与石灰、清水四者反应生成具有良好的润滑性脂肪酸盐,必须用锅炉将动物油及肥皂与石灰、清水加热才能满足生产条件。
   通过反复观察实验,使用过饱和脂肪酸、氢氧化钠常温下能快速溶于水的特性,用过饱和脂肪酸、氢氧化钠替代动物油及肥皂,饱和脂肪酸、氢氧化钠溶于水后,饱和脂肪酸、氢氧化钠、石灰、清水在常温下快速反应生成润滑性良好脂肪酸盐。在配制皂化液时,只需将过饱和脂肪酸、氢氧化钠按比例直接放入皂化池,并加入按比例所需石灰,搅拌均匀,在配制进程中,过饱和脂肪酸、氢氧化钠、石灰、清水用量严厉按比例配制。正因为动物油及肥皂的淘汰,原料在涂敷润滑层皂化工序上不需对皂化
送料轮原原料送料速度与直径联系
送料轮原原料送料速度与直径联系

抛丸粒度与原料外貌粗糙度的选定对应联系

抛丸粒度与原料外貌粗糙度的选定对应联系

液进行加热,从而淘汰了锅炉,生产中在常温状态就直接将经抛丸除锈后的原料吊入皂化池进行皂化,起到了减少辅助工序的作用,做到了低碳环保生产。
  同时由于过饱和脂肪酸、氢氧化钠本身具有非常好的润滑性,反应后形成优质润滑脂勃附在钢材外貌,利于钢材拉拔润滑。钢材在通过拉拔后,外貌同时还保留较好的润滑脂,为下道工序缩杆起到了良好的润滑作用,减少了缩杆模的损坏,降低了成本。
  不敷之处是原来由于用锅炉对液体加热,钢材及皂化液都是热的,钢材外貌涂敷润滑层水分很快挥发,由于淘汰了锅炉,钢材及皂化液都是常温,所以钢材在通过皂化后,应及时将钢材摆放开,从而利于钢材外貌涂敷润滑层中水分挥发。
   通过几年的使用和观察,产品行量得到有效提升,情况得到了有效改观,模具费用得到降低,同时由于车间内没有酸雾,车间内设施使用寿命增长几倍,工人身体健康得到了保证,锅炉加热和废酸中和的淘汰,为公司节约了较高费用。

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