液压元件清洗工艺及水基金属清洗剂的应用

液压元件清洗工艺及水基金属清洗剂的应用

机械科学研究院成套所(100044)　孙高翔

【摘要】通过对液压件生产中清洗工艺的论述及水基金属清洗剂的应用和试验,阐明了液压元件的清洗工艺过程及清洗剂的选用,为液压元件上等级提供了技术保证。关键词　液压元件　清洗工艺　清洗剂

　　

　　液压元件和系统的质量除了制造精度外,其表

面清洁度也是衡量液压元件质量的重要指标。要保证液压元件的表面清洁度,就必须对零部件进行严格的清洗。在传统的清洗工艺中,一般均采用有机溶剂作为清洗剂,但有机溶剂存在着易燃、有毒、防锈性差、成本高、污染环境等缺点,特别是在空气湿度大的情况下,经过有机溶剂清洗后,零件极易产生锈点。因此,选择合理的清洗工艺与清洗剂,具有重要的意义。

(Na2OSiO2)而清除。同时利用电解过程与化学反应来清理铸件的工艺。通过电化学清砂铸件表面的氧化物被还原,即清除了砂子又去掉了铁锈,铸件表面呈灰白色。

电化学清砂的质量较高,但效率低,特别适合内腔结构复杂,粘砂严重而又要求清理质量较高的铸件。如内部通道较多的阀体,有盲孔或细长孔难以清砂的铸件。

2)采用喷丸机喷射玻璃球或钢球清理铸件内、外表面残砂及赃物　铸件经过清砂喷丸处理后,铸件十分干净,无锈,铸件表面呈银灰色。

2.粗洗

这个阶段为零件加工过程中的清洗和去刺,即粗洗。

1)手工清洗去刺　用手动工具和尼龙刷去掉交叉孔部位的毛刺,然后人工清洗。

2)工序间的清洗　(1)零件加工过程中主要工序间设置清洗槽,将零件放在清洗箱和托盘上,上下移动,清洗掉铁屑及污物;(2)设置气喷装置清理零件盲孔的污物;(3)气泡清洗,零件放入清洗箱中,用压缩空气通入清洗液内产生气泡,去掉零件表面污物;(4)电解去刺。

责任编辑　袁扬　　

清洗工艺的选择

　　液压元件和系统的大敌是污染物,因此清洗液压元件同精密加工一样是生产的重要环节,必须认真对待。在生产中,从铸件清理到成品加工的每一环节都必须严格控制。试验证明,经过严格清理的铸件,对后序清洗是十分重要的。

清洗工序过程一般分为3个阶段。1.预清理

机加工前对铸件内、外表面及内流道进行清理。1)电化学清砂　电化学清砂主要包括化学和电化学两方面。利用化学反应,使铸件表面的砂子(其主要成分为SiO2)与溶剂碱(NaOH)生成硅酸盐

出版社,1989

StudyonCorrosionResistanceofNiBaseAlloyCompositeCoating

OrdnanceEngineeringCollege　WangJunying　JiaoYaobin　ZhangShuqin

JiangSuUniversityofScienceandTechnology　YangQizhi

Abstract　CorrsionresistanceofNibasealloycompositecoatinginsulphuricacid(10%H2SO4),hy-drochloricacid(HCl,10%),NaOHsolution(40%)andsaltsaturationsolutionisinvestigated.Thecompos-itecoatingexhibitsexcellentcorrosionresistanceinthefourkindsofsolution.Corrosioninitiatesfromtheinterfacebetweenhardphaseandnickelmatrix,belongingtointercrystal-linecorrosion.

Keywords　compositecoating,corrosionresistance,intercrystal-linecorrosion

　　3.精洗

集中清洗,此阶段为精清洗。1)零件加工完毕后,进行超声波清洗。

2)高压定位清洗和喷淋,最后用热风干燥入库。

从而达到除污去垢的作用。可见,金属清洗剂的清洗是基于清洗液与工件表面间的活性作用及机械力或液压力的综合作用。

清洗过程首先要能破坏污垢在工件表面的粘附性,降低其与工件表面的结合力,同时又能阻止细小污垢重新凝结。现分几个步骤来说明它的去污过程(见图2)。

1)过程A,表示金属表面与污垢之间的附着力很强;

2)过程B,表示当具有表面活性剂的清洗液与污垢接触后,降低了污垢与金属表面之间的界面张力,使清洗液能够很容易的渗透到污垢中去,并且使其润湿;

3)过程C,表示具有表面活性剂的金属清洗液有乳化、悬浮及增溶作用,使污垢很容易地脱离金属

生产过程

　　液压元件生产工艺流程如图1

所示。

图1　液压元件的生产工艺流程

表面;

4)过程D,表面金属表面的污垢分散组成细小微粒散布在清洗液中,使之成为乳化状或悬浮液。

5)过程E,

表示清洗干净的金属。

水基金属清洗剂的选择及试验　

　　1.水基清洗剂的组成

水基金属清洗剂是由表面活性剂和缓蚀剂组成,表面活性剂是具有非离子、阴离子或两性离子的表面活性物质,也都是憎水基和亲水基两部分组成的化合物。这类物质的共同特点是具有非极性的烃链,而另一类是极性结构。非极性部分不溶于水,具有亲油作用,因而叫亲油基或憎水基,极性结构部分具有亲水部分的叫亲水基。这种特殊的分子结构使它们在水中或油水混合物中具有特殊分布,即较集中地定向吸附在液体表面上,而液体内部的浓度较小,这种分布能增强液体的润湿、浸透、分散、乳化等作用。

2.水基金属清洗剂的清洗机理

机械加工中的污垢主要来自各种加工介质和外部环境,其污物形式可分为两类:1)固体污物如灰尘、金属屑、氧化物等;2)有机化合物类,如动、植物油及矿物油等。两类污物并非单独存在,多半是相互交错同时存在。

碱性清洗去污垢的机理是:在一定的温度下,溶液与污垢发生皂化作用,使部分污垢在溶液冲力作用下,与基体脱离。金属清洗剂的清洗过程是清洗剂中表面活性剂在低温条件下,降低了界面张力,产生定向吸附、润湿、乳化、分散、增溶等综合作用。再借助于清洗时加热、刷洗、喷洗、振动或超声波等清洗方法使污物更快的脱离工件表面卷离到清洗液中,

图2　工件清洗去污过程

3.水基金属清洗剂的性能及应用

良好的水基金属清洗剂具有润湿性能和较高的去污能力,对工业污垢有乳化、增溶能力;对金属无腐蚀作用,有一定的防锈能力;对硬水及酸、碱、盐有良好的稳定性。

水基金属清洗剂有粉状和液体两种,使用时按工艺要求配成一定浓度的金属清洗液。金属清洗液在去除金属表面的污物时,存在着金属与清洗液、清洗液与污物、金属与污物3个界面。从作用过程而言,首先是利用清洗液的浸透作用,让污物与金属分离,这个过程叫卷离。其次是让卷离下来的污物被清洗液乳化、增溶、分散到水溶液中。

水基金属清洗剂去污力强,防锈性好,无毒,无污染,泡沫低,适用于各种金属的清洗。

金属清洗剂的选择

　　金属清洗过程是一个复杂的表面物理化学作用。水基型金属清洗剂应用前,首先要慎重试验筛选,选型的好坏直接影响清洗效果。选择的原则是:清洗力、工艺性、稳定性和缓和性,并且要容易配制,使用安全和成本低廉。

　　1)净洗力与pH值的测试结果如下:

45钢和H62黄铜、HT20-40灰铸铁的净洗力分别为97%和96%,pH=8。

2)防锈性试验(1)试验条件

温度:22±2℃;相对湿度:HR52%;试验时间:120h(5d)。

(2)试验结果

45钢、H62黄铜以及HT20-40灰铸铁的防

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水基金属清洗剂配成清洗剂的试验

　　清洗液是以水基金属清洗剂为主。加自来水稀释到一定浓度或另加各种助剂配成的水基金属清洗剂。这种清洗剂的要求是:泡沫低,适用于机器清洗;对钢、铜、铝制品无腐蚀作用;去油率要好;具有一定的短期防锈性。

按照上述要求配制的水基金属清洗剂HFD1具有良好的润湿、浸透、乳化、增溶性以及低泡、除油去污、清洗力强,防锈性好等优点。其具体测试如下:

1.金属清洗剂的配制

选HFD1水基金属清洗剂配成浓度为3%(重量比)的清洗液作试验。

2.试片处理

1)选45钢,H62黄铜、HT20-40灰铸铁制成腐蚀性试片。规格为:50mm×25mm×3mm各3片。防锈性试片规格: 30mm×20mm各3片。洗油率试验用试片: 30mm×3mm各3片。

2)选45#钢,H62黄铜、HT20-40灰铸铁试片。用240水砂纸打磨,至表面粗糙度为Ra0.16～0.63 m。

3)用脱脂棉打磨后的试片依次在汽油、乙醇、热乙醇(50～60℃)中擦洗干净,热风吹干,放在干燥剂中冷却待用。防锈腐蚀用试片待用,时间从试片打磨后算起,不应超过16h,否则应重新处理。

4)恒温下在HFD1清洗液中浸渍30s,沥净残液作试验用。

3.试验结果

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锈性能均为0级(0级表示黑色金属无锈蚀,光亮不变。黄铜与新打磨的试片比较略有微变色。铝片不变)。

3)腐蚀性试验(1)试验条件

温度:70±2℃;相对湿度:HR90%以上。(2)试验结果

45钢、H62黄铜和HT20-40灰铸铁的防锈性能均为0级。

4)泡沫性试验(1)试验条件温度:30±2℃。(2)试验结果

10min后残留泡沫高度≤5mm。

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结　语

　　上述试验表明,水基金属清洗剂优于有机溶剂清洗剂清洗,其清洗成本大大低于有机溶剂,且适合高压清洗,无污染,无毒害,对于改善工人的劳动条件,减少环境污染有着很大的意义。

参考文献

1.周静妤.防锈技术.北京:化学工业出版社,1998

2.《表面处理》编写组.表面处理.北京:国防工业出版社,1978

3.梁梦兰.表面活性剂和洗涤剂.科学技术文献出版社

TheCleaningTechnologyofHydraulicElementAndtheApplicationofWaterBaseMetallicDetergent

AcademyofMachineryScience&Tehnology　SunGaoxiang

Abstract　Thispaperintroducethecleaningtechnologyoftheprocessinghydraulicelementandtheappli-cationofthewaterbasemetallicdetergent.Thistechnologywilltoimprovethequalityofthehydraulicele-ment.

Keywords　hydraulicelement,cleaningtechnology,detergent

责任编辑　袁扬