鍛件表面清洗的原則和方法

  一、表面清洗的基本原則

1.批量小的物品清洗，可以手工刷洗或擦洗。但數(shù)量多、批量大的鍛件產(chǎn)品，則宜采用機(jī)械化、自動(dòng)化設(shè)備清洗。

2.鍛件表面如有切屑、廢料或灰塵等，清洗時(shí)需要以沖刷、抖動(dòng)等機(jī)械力作為輔助清洗。對(duì)于清洗質(zhì)量要求特別高的鍛件，可選用超聲波清洗。

3.形狀復(fù)雜的鍛件，通常會(huì)有縫隙、溝槽、孔和洞等結(jié)構(gòu)，這些部位容易積聚清洗液，也不易排空，此時(shí)最好選用溶劑清洗。

4.為了提高清洗效果，可采用水劑加溫清洗或加壓噴洗。

5.對(duì)于高精度或清潔度要求高的鍛件，不允許在其表面殘留清洗液，這時(shí)可選用溶劑或蒸汽清洗。

 二、表面清洗的幾種方法

 1.高壓水清洗法

    對(duì)于小批量或大型機(jī)械鍛件，可以利用高壓水噴射進(jìn)行清洗。在清洗過程中，鍛件應(yīng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使高壓水流從多個(gè)角度對(duì)鍛件進(jìn)行噴射，此時(shí)高速、高壓的水流會(huì)使鍛件表面的油膜發(fā)生撕裂，油膜的表面張力減弱，形成油珠，然后隨若水流脫離鍛件的表面，以達(dá)到清洗的目的。

    高壓水清洗設(shè)備的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，投資少。但對(duì)于大批量、小型鍛件，特別是杯狀及不通孔鍛件的內(nèi)部清洗比較困難。另外，這種清洗方法需要消耗大量的自來水，如果沒有專門的油水分離裝置，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

2.堿水清洗法

    最簡單的堿水清洗設(shè)備，是直接加熱或間接加熱式的清洗槽，堿性清洗液主要是指質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~10%的碳酸鈉或氫氧化鈉水溶液。清洗量大時(shí)，可使用周期式作業(yè)清洗機(jī)。在熱處理自動(dòng)化生產(chǎn)線上，為了縮短清洗時(shí)間、提高清洗效果，也可利用自沸清洗機(jī)，即利用熱處理鍛件的余熱使堿水溶液沸騰，這種清洗機(jī)由自沸騰室和溫水噴霧室組成。在噴霧室內(nèi)，鍛件可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以求進(jìn)一步提高清洗效果。

    堿水清洗方法最主要的缺點(diǎn)是清洗效果不太好，尤其是容易在鍛件的不通孔和凹陷部位留有殘液，在清洗添加了各種活性劑或增效劑的高粘度淬火油時(shí)，容易留有污斑或殘留物。另外，堿性清洗液的體積分?jǐn)?shù)難以控制，清洗量大時(shí)清洗液容易失效，清洗液需要頻繁更換。在這種情況下，為了減少更換消洗液的次數(shù)，常采用多槽清洗的方法。

 3.溫水清洗機(jī)清洗法

    溫水清洗機(jī)不使用清洗劑，直接使用溫水對(duì)鍛件進(jìn)行清洗，其清洗效果優(yōu)于堿液清洗法。清洗時(shí)，置于升降機(jī)上的鍛件首先處于上升狀態(tài)，由側(cè)璧及頂上的噴嘴進(jìn)行噴淋，完成粗清洗。然后升降機(jī)下降對(duì)鍛件進(jìn)行浸泡和上下?lián)u晃，此時(shí)從底部發(fā)出的空氣泡與同時(shí)從側(cè)面進(jìn)入的噴流一起形成組合清洗，洗凈能力可大大提高。

 4.金屬清洗劑清洗法

    為了克服堿水清洗法的缺點(diǎn)，提高清洗效果，我國有關(guān)部門研制了不少類型的金屬清洗劑。如LXI系列金屬清洗劑，可滿足中、輕質(zhì)油常溫或低溫清洗的要求，脫脂能力強(qiáng)。使用時(shí)，先將清洗劑在40~80℃的水中稀釋成體積分?jǐn)?shù)為1%-3%的溶液，然后將被清洗的工件放在溶液中浸泡15-20min,再用熱水進(jìn)行漂洗，最后用脫水油進(jìn)行脫水。在清洗過程中，若使用一定的機(jī)械力，清洗速度會(huì)更快，清洗效果會(huì)更好。

    金屬清洗劑的清洗效果較堿水有所提高，但價(jià)格昂貴，并伴有難聞的氣味，也不適合用于高粘度、高沸點(diǎn)的重質(zhì)淬火油的清洗。大量使用時(shí)，廢水排放為環(huán)保所不允許，浸泡時(shí)間過長對(duì)部分鍛件還有腐蝕作用。為此，金屬清洗劑在熱處理行業(yè)對(duì)油的清洗中使用非常有限。

5.有機(jī)溶劑清洗法

    使用三氯乙烷、三氯乙烯等有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗，與眾多清洗方法相比，其清洗效果是最佳的。這種清洗方法雖然效果極佳，但在清洗過程中，有機(jī)溶劑極易發(fā)生揮發(fā)和飛濺。揮發(fā)、飛濺的有機(jī)溶劑有時(shí)會(huì)占總消費(fèi)量的70%,揮發(fā)進(jìn)入大氣的溶劑蒸汽會(huì)污染環(huán)境。所以，作為過渡辦法，有的熱處理生產(chǎn)企業(yè)常采用密閉型減壓溶劑清洗法。

    密閉型減壓溶劑清洗法的全套裝置是一個(gè)密封系統(tǒng)：鍛件進(jìn)入清洗槽后，起動(dòng)真空泵把槽內(nèi)空氣排出，并同時(shí)供應(yīng)有機(jī)溶劑，由于溶劑能在鍛件狹窄的縫隙或不通孔深處與油直接接觸，所以能提高清洗效果。在溶劑蒸汽清洗時(shí)，鍛件在幾乎沒有空氣的情況下與高密度的溶劑蒸氣均勻接觸，清洗效果會(huì)進(jìn)一步提高。

    另外，由于是密閉系統(tǒng)，溶劑的用量能降至敞開型常壓淸洗方法的十分之一，密閉減壓清洗裝置是靠真空蒸餾回收溶劑和油的，回收后油中溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含量）可由20%降至4%以下。

6.燃燒脫脂法

    鍛件在進(jìn)入熱處理工序之前，往往需要清洗掉其表面的輕質(zhì)油類，這時(shí)可以把鍛件直接加熱至450~500℃，使輕質(zhì)油汽化或燃燒，以達(dá)到鍛件去油之目的，這種方法叫燃燒脫脂或叫汽化洗滌脫脂。這種方法還兼有對(duì)鍛件的預(yù)熱作用，因而可提高熱處理工效。

    不過，這種方法的燃燒脫脂僅適用于熱處理前的清洗，也僅能清洗切削油、防銹油等輕質(zhì)、低粘度或低沸點(diǎn)油類，對(duì)于高粘度、高沸點(diǎn)的重質(zhì)淬火油，燃燒后會(huì)有大量殘留物和炭黑附著，反而達(dá)不到清洗的要求。