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磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜简称为磷化膜。它可以发挥很大的作用,可提高方矩管的防锈能力。我们在对方矩管进行磷化处理时,应该注意以下五点事项:
(一)溢流水洗
使溢流水洗,以保证方矩管充分清洗干净,减少串槽现象。溢流时应该从底部进水,对角线上部开溢流孔溢流。
(二)磷化除渣
对于任何一种磷化液都会或多或少产生沉渣,应在工艺予设计时注明设有磷化除渣装置。特别是对方矩管进行喷淋磷化时,除渣装置必不可少,典型的除渣装置有:斜板沉淀器、高位沉淀塔、离心除渣器、纸布袋滤渣等都可供选择。
(三)间隔时间
各个工序间的间隔时间如果太长,会造成方矩管在运行过程中二次生锈。特别是有酸洗工艺时,酸洗后管材极易在空气中氧化生锈泛绿, 设有工序间水膜保护,可减少生锈。而间隔时间短,不能完全有效的沥干水分,产生串槽现象,甚至槽液遭到破坏。所以,在考虑方矩管的工序间隔时,应根据情况选择一个恰当的间隔。
(四)槽体加热管
虽然对于槽体加热管材料的选择不是工艺设计的内容,如果不予提醒,可能会造成设备设计人员的疏忽。对于硫酸、盐酸酸洗时,其槽体材料只能选用玻璃钢、花岗岩、塑料,加热管只能选用铅锑合金管、陶瓷管,而不能选用不锈钢材料。如果是采用磷酸酸洗,其槽体及加热管材料均可选用不锈钢材料,当然玻璃钢、塑料、花岗岩均可。
(五)工艺孔
对于易形成死角存水的方矩管,必须选择适当的位置钻好工艺孔,保证水能在较短的时间内充分流尽。否则会造成串槽或者要在空中长时间沥干,产生二次生锈,影响磷化效果。
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方矩管在淬火处理时,应该注意以下几个要点:
(一)细长管材应尽量在盐浴炉或井式炉中垂直吊挂加热,以减少由于自重而引起的变形。
(二)截面大小不同的管件在同一炉中加热时,小件应放在炉膛外端,大小件分别计时小件先出炉。
(三)每次装炉量要与炉子的功率相适应,装炉量大时易压温,加热时间需延长。
(四)方矩管淬水或盐水的工件,淬火温度取下限,淬油或熔盐的工件,淬火温度取上限。
(五)行双介质淬火时,在 种淬火介质中停留的时间按前述三种方法控制,从 种淬火介质移入第二种淬火介质的时间应尽量短,以0.5-2s为宜。
(六)对表面不允许氧化、脱碳的管材,应在经过校正的盐浴炉或保护气氛炉中加热。如条件不具备时,可以在空气电阻炉中加热,但需采取防护措施。
(七)方矩管垂直浸入淬火介质后,不作摆动,只作上下移动,并停止淬火介质的搅动。
(八)当管件硬度要求高的部位冷却能力不足时,可在整体浸入淬火介质的同时,对该部位再实施喷液冷却,以提高其冷却速度。
(九)必须放在有效加热区内,装炉量、装炉方式及堆放形式均应确保加热温度均匀一致,且不致造成畸变和其他缺陷。
(十)在盐炉中加热时,不要靠电极太近,以防局部过热,距离应在30mm以上。与炉壁的距离以及浸入液面以下的深度,都应在30mm以上。
(十一)分级淬火时,可适当提高淬火温度,以增加方矩管奥氏体的稳定性,防止其分解为珠光体。
(十二)结构钢及碳素钢可以直接装入淬火温度或比淬火温度高20-30℃的炉中加热。高碳高合金钢应在600℃左右预热后,再升至淬火温度。
(十三)要求淬硬层较深的管材,淬火温度可适当提高,要求淬硬层较浅的可选取较低的淬火温度。
(十四)方矩管冷却水中不得有油、肥皂液等脏物。一般情况下,水温不超过40℃,油温不超过80℃。
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方矩管在生产运输中表面难免会附着上油污,而这会影响除锈及磷化的质量,降低涂层与基体间的结合力。那么该如何对方矩管进行除油呢?
(一)有机溶剂清洗
主要利用有机溶剂溶解皂化与不皂化油来去除油污,常用的有机溶剂有乙醇、清洗用汽油、甲苯、四氯化碳、三氯乙烯等。其中比较有效的溶剂为四氯化碳和三氯乙烯,它们不会燃烧,可在较高温度下进行除油。需要注意的是,在有机溶剂除油后,还必须进行补充除油。因为当溶剂在方矩管表面挥发后,通常还留有薄的膜,可以在后面的工序中用碱清洗除油、电化学除油等工序将其除去。
(二)电化学清洗
较常采用的是阴极除油,或者阴阳极交替使用除油。利用电化学反应在阴极上析出的氢气或阳极上析出的氧气,通过对方矩管表面的溶液进行机械搅拌,促进油污脱离金属表面。同时,溶液不断地得到交换,有利于油污的皂化反应及乳化作用,剩余的油污在不断析出的气泡的影响下,脱离金属表面。但在阴极除油过程中往往伴有氢气渗入金属,以至引起氢脆的现象。通常采用阴、阳极交替除油以达到防止氢脆的目的。
(三)碱液清洗
以碱的化学作用为主的一种清洗方法,由于使用简便,价格低廉,原料易得,受到广泛运用。由于碱洗过程是依靠皂化、乳化等多种作用,不能用某一单独的碱来达到上述性能。通常使用多种组分,有时还需添加表面活性剂等助剂。碱度的高低决定了皂化反应进行的程度,并且碱度高能使油污与溶液之间的表面张力降低,使油污易于乳化。此外,在碱洗后通过水洗,可以去除残留方矩管表面的清洗剂。
(四)表面活性剂清洗
利用表面活性剂表面张力低、浸透湿润性好、乳化能力强等特性,是一种广泛运用的除油方法。通过表面活性剂的乳化作用,在油水界面上形成具有一定强度的界面膜,改变界面的状态,从而使油污质点分散在水溶液中,形成乳状液。或者通过表面活性剂的溶解作用,使方矩管上不溶于水的油污溶于表面活性剂胶团中,达到将油污转移到水溶液中的目的。
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