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必威·「BetWay」官方网站热喷涂金属件表面预处理通则UDCn 29623. 193. 7. 02 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB 11373一 89 热喷涂金属件表面预处理通则 The general principle of surface preparation of metallic substrate for thermal spraying 1989一06一29发布 1990一01一01实施 国 家 技 术 监 督 局 发布 中华人民共和国国家
热喷涂金属件表面预处理通则 GB 11373一 89 The general principle of surface preparation of metallic substrate for thermal spraying 1 主肠内容与适用范围 本标准规定了热喷徐前对金属基体作表面预处理的一些基本准则。 本标准适用于新件生产,也适用于旧件修复. 2 引用标准 GB 8923 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB 1031 表面粗糙度参数及其数值 GB 11375 热喷涂操作安全 3 表面预处理的意义和要求 基体金属表面的预处理状况,决定着热喷涂涂层与基体的结合性能,因此对其使用寿命有决定性的 影响。 表面预处理包括除去金属表面的油脂、其他污物、锈、氧化皮、旧涂层、焊接熔粒U以及对表面的粗 化处理。 待喷涂表面必须进行粗化.喷砂粗化,是最常用的粗化处理方法之一,它能达到符合技术要求的粗 糙度,使涂层与基体很好地啮合.并可去除油污必威·「BetWay」官方网站、锈、氧化皮、旧涂层等。其他常用的粗化处理方法,如车 螺纹、滚花、电拉毛(亦称镍拉毛)、喷钥和镍包铝等或上述方法的综合使用均可提高涂层与基体的结合 强度。 各种粗化方法.对基体材料的疲劳强度有一定的影响。喷砂对低强度材料及未经淬火的零部件,其 疲劳强度影响不大.但对高强度的淬火材料就有不同程度的损害;车螺纹、滚花和电拉毛.由于基体材料 表面缺口处应力集中,其疲劳强度降低;承载的截面积相应减小,其承载能力下降。在粗化处理中,应注 意此问题。 在表面预处理过程中,工件必须保持干操,在不利的气候条件下要采用必要的保护措施。 预处理与喷涂工序之间。工件停留时间应尽可能缩短。晴天或湿度不大的气候条件下,其停留时间 不得超过12h;雨夭、潮湿、盐雾或含硫的气候环境下,其停留时间不得超过2 h, 工作环境的大气温度至少应高于气沮SIC或基体的温度至少高于大气3C , 必要时,还应采取其他有效措施。如遮盖,加热或输人净化、干澡的空气,以便满足工作环境的要求 注 1)除去焊接熔粒不属于本标准的范围,但凡需热喷涂的工件必须除去焊渣和飞截的熔粒 a 预处理方法 根据涂层的应用目的、涂层材料的种类和基体表面的原始状况,推荐采用以下方法。 国家技术监.局1989一06一29批准 1990一01一01实施 GB 11373一 89 4.1 脱脂净化 当工件按4. 2条~4. 6条进行处理之前,必须按下述方法仔细地清除油脂等污物。 溶剂法 蒸气清洗 采用溶剂汽油、三抓乙烯或四氯化碳等擦洗、浸洗可有效地除去油脂。 该法通常采用三氯乙烯等卤代烃系溶剂在一定设备中作蒸气清洗,此法可以把金 属表面的油脂有效地除去。但应注意铝和锌作此处理以前,应仔细除去加工时留下的碎屑,以免与溶剂 发生激烈反应。 c. 乳液清洗法 乳化清洗液通常由混有强乳化液和湿润剂的有机溶液配制而成,此法具有脱脂 能力.且不会产生污染。可用热液浸洗工件,也可在冷态下应用,清洗后再用水漂洗去乳液。 d. 碱性清洗剂法 此清洗剂常以氢氧化钠必威·「BetWay」官方网站、磷酸钠、碳酸钠和钠的硅酸盐为主.浸洗时浓度为50 --75 9/L, 0,度为80 C,浸演时间30 min即可脱脂。亦可使用碱液作喷射清洗,浓度可低至10^-20 g/L, 温度为80 (:) ,喷射1-2 min可得到清洁的表面。 碱液清洗后的工件,如未自干,应即作干燥处理。 。. 加热法 对于被油脂浸透了的铸铁或多孔隙的零部件,可用低温(约300`C)加热法将渗入的油 脂驱除,表面的积炭可用细磨料(见4.2.3条)喷除。 4. 2 喷砂粗化 喷砂处理后的清洁度应达到GB 8923第3章中规定的最高清洁度8.3必威·「BetWay」官方网站,即完全除去氧化皮、锈、污垢 和旧涂层等附着物。 粗糙度应达到R,25-100 Nm,即在取样长度内5个最大轮廓峰高与5个最大轮廓谷深的平均值之和 应达到上述值。 喷砂使用的压缩空气必须干燥、无油.压力式喷砂机喷口处压力一般为0. 34^-0. 52 MPa,射吸式喷 砂机压力一般为。. 52--0. 69 MPa,但对于壁厚小于4 mm的薄板件,压力可略低于下限;磨料的喷射方 向与工作面法线),喷砂咀到工件的距离一般取100^-300 mm,这些 参数视工件具体情况而定。 4. 2. 1 喷砂H法 热喷涂常用喷砂方法如下: a. 离心抛砂法 此法是采用装有回收磨料的循环抛射装置,可对工件连续进行离心抛射,效率最 高。 b. 压力式喷砂法 此法是利用空气压力将磨料送入喷枪高速喷出,而使工件粗化的方法.可在喷 砂室或喷砂厅内进行自由喷射,也可使用回收磨料的循环装筱,还可在现场对已安装的钢结构件或较大 的工件进行自由喷射,喷射磨料一般只用一次。必要时也可人工回收、分筛、干燥后继续使用,效率较高。 。. 射吸式喷砂法 此法是借助空气在喷砂枪内腔形成负压吸取磨料,高速喷出,使工件粗化。可 在喷砂箱内连续喷射,效率不如上两法. d. 无尘喷砂法 此法系一种能回收磨料的特殊喷砂方法。仅用于较小喷砂面及特殊场合 4. 2. 2 喷砂磨料 喷砂粗化用磨料必须保持清洁、干燥。在制备功能性涂层时,喷砂粗化不允许使用被 旧涂层、氧化皮、或油脂等污染了的磨料. 喷砂用磨料还必须有尖锐的梭角。推荐优先选用4. 2.2. 1条和4. 2. 2. 2条规定的磨料。 4. 2. 2. 1 熔融刚玉和碳化硅 熔融刚玉(白刚玉、棕刚玉等)和碳化硅,这类磨料除了有较高的硬度和 棱角外,还具有较好的耐用性和极好的粗化效果。 4.2.2. 2 冷硬铸铁 棱角形冷硬铸铁磨料有较高的使用寿命,一直可用至棱角磨钝才更换,但在非铁 金属如铝锌及其合金上易造成电位腐蚀。 4.2.2. 3 其他磨料 炼钢炼铜的炉渣也可使用。尖锐有棱角的石英砂虽也具同样功能,但除非有良好 劳动保护措施,我国是禁止在敞开条件下使用的。 4.2.3 磨料粒度 熔融刚玉、碳化硅和冷硬铸铁磨料等都有不同的粒度,应根据不同情况予以选用。 z GB 11373一 89 一般壁厚大于或等于4 mm的构件,选用磨料粒度范围为。.5-1.5 mm,若是矿渣则应选用0.5- 2.0mm 壁厚小于4 mm的构件或白色金属如铝及其合金等,则应选用体积密度小的磨料。 对于轧制氧化皮的去除,可选用更细的磨料,喷射细磨料时,扫描面积大,效率也高。 4.2. 4 喷砂表面的检验 清洁度 产品的清洁度检验,按有关标准制备基准样板进行目视比较,也可按GB 8923中规定的 S,3级标准片进行目视比较。 粗糙度 采用粗糙度样板与工件进行目视比较。粗糙度样板应通过光切显微镜检查,R,值应符合 GB 1031,以此作为基准样板。 4.2. 5 喷砂的防护 喷砂处理的防护措施,系指工作场地和环境而言,尤其是对现场及周围人员的防护,具体措施按 GB 11375实施 4. 3 下切 为了满足轴类或有公差配合的工件有足够的成型尺寸,保证涂层的均匀性及足够的强度,必须对工 件进行下切加工. 下切角系指下切端部与轴线,下切深度应根据工件使用环境而定。 下切加工时,车力或刨刀要脱脂净化.加工过程中不允许采用冷却剂和润滑剂 4. 4 车螺纹、滚花 车螺纹和滚花都是为了粗化工件表面,增加基体的表面积,给涂层提供良好的啮合面。在切削螺纹 后,螺纹的尖角应切除。滚花后的工件也要尽量避免形成凸起的尖角。 一般螺距S和螺纹深度h.应根据工件尺寸、应用目的和基体材质而定,它们的关系为: 令二:2或螺纹的啮合角为,00 上述粗化工序所用工具也应脱脂净化,且不允}r采用冷却剂和润滑剂,以免污染净化的表面。 4.5 电拉毛 电拉毛是利用电弧熔化镍阳极.在经净化的有效表面上制备出一层均匀的、粗化的表面。它为涂层 提供良好的啮合面,适用于厚壁工件和受静态应力的硬表面。 4.6 结合层 结合层亦称粘结层或打底层,在经净化和粗化处理的工件有效面上,先喷涂一层金属(如Mo,Ta), 合金(如Ni-Cr,Ni-Cr-Al或M-CT-Al-Y)或复合材料‘如Ni/A1,A1/Ni)等自粘结材料,以提高涂层与基 体的结合性能或增加其功能特性。 注:1) M代表Nj,Co等金属. 5 工件预热 由于工件与喷涂材料的热膨胀系数不同,或若气温低 前,对工件预热是很有必要的,尤其是内腔部位更有必要 、湿度大,为了驱除潮气和消除应力,在热喷涂 ,预热温度一般控制在95℃左右,火焰喷焊时, 工件的预热温度可控制在300℃左右。 6 遮蔽与保护 6. 1 喷砂前的遮蔽 喷砂前,采用遮蔽带、金属薄板、套环、硬木板或橡胶等对非有效表面进行遮蔽保护. 6.2 喷涂前的保护 GB 11373一 89 预处理和喷涂工序之间,需中间停留时,应对经预处理的有效表面采用干净牛皮纸、塑料膜等进行 保护。 6·3 喷涂前对特殊部位的遮蔽 喷涂前,对有效表面上的楔槽、沟槽、油孔及其类似的槽孔等均应用耐热材料堵塞,如碳精棒是很有 效的遮蔽材料。喷涂件精加工后,再清理堵塞的孔槽。 对于非有效面的遮蔽,采用遮蔽剂,有理想的保护效果,且易除去,也不会影响工件的光洁度。还可 用6.1条中遮蔽方法进行保护。 附加说明: 本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出 本标准由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会归口。 本标准由武汉/14料保护研究所负责起草. 本标准主要起草人胡有权。
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