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,則宜采用機械化、自動化設(shè)備清洗。
2.工件表面如有切屑、廢料或灰塵等,清洗時需要以沖刷、抖動等機械力作為輔助清洗。對于清洗質(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
對于小批量或大型機械鍛件,可以利用高壓水噴射進行清洗。在清洗過程中,鍛件應(yīng)進行旋轉(zhuǎn),以使高壓水流從多個角度對鍛件進行噴射,此時高速、高壓的水流會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,以達到清洗的目的。
高壓水清洗設(shè)備的特點是:結(jié)構(gòu)簡單,投資少。但對于大批量、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,可使用周期式作業(yè)清洗機。在熱處理自動化生產(chǎn)線上,為了縮短清洗時間、提高清洗效果,也可利用自沸清洗機,即利用熱處理鍛件的余熱使堿水溶液沸騰,這種清洗機由自沸騰室和溫水噴霧室組成。在噴霧室內(nèi),鍛件可以進行旋轉(zhuǎn),以求進一步提高清洗效果。
堿水清洗方法最主要的缺點是清洗效果不太好,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,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.溫水清洗機清洗法
溫水清洗機不使用清洗劑,直接使用溫水對鍛件進行清洗,其清洗效果優(yōu)于堿液清洗法。清洗時,置于升降機上的鍛件首先處于上升狀態(tài),由側(cè)璧及頂上的噴嘴進行噴淋,完成粗清洗。然后升降機下降對鍛件進行浸泡和上下?lián)u晃,此時從底部發(fā)出的空氣泡與同時從側(cè)面進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,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。使用時,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,再用熱水進行漂洗,最后用脫水油進行脫水。在清洗過程中,若使用一定的機械力,清洗速度會更快,清洗效果會更好。
金屬清洗劑的清洗效果較堿水有所提高,但價格昂貴,并伴有難聞的氣味,也不適合用于高粘度、高沸點的重質(zhì)淬火油的清洗。大量使用時,廢水排放為環(huán)保所不允許,浸泡時間過長對部分鍛件還有腐蝕作用。為此,金屬清洗劑在熱處理行業(yè)對油的清洗中使用非常有限。
5.有機溶劑清洗法
使用三氯乙烷、三氯乙烯等有機溶劑進行清洗,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,有機溶劑極易發(fā)生揮發(fā)和飛濺。揮發(fā)、飛濺的有機溶劑有時會占總消費量的70%,揮發(fā)進入大氣的溶劑蒸汽會污染環(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密封系統(tǒng):鍛件進入清洗槽后,起動真空泵把槽內(nèi)空氣排出,并同時供應(yīng)有機溶劑,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,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,清洗效果會進一步提高。
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,這時可以把鍛件直接加熱至450~500℃,使輕質(zhì)油汽化或燃燒,以達到鍛件去油之目的,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)、低粘度或低沸點油類,對于高粘度、高沸點的重質(zhì)淬火油,燃燒后會有大量殘留物和炭黑附著,反而達不到清洗的要求。