CN107322484A - 一种高强轻质钢带的表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强轻质钢带的表面处理工艺，包括如下工艺步骤：备料、喷砂、清洁、钝化和烘干，本发明的表面处理工艺过程简单、环保无污染，通过对钢带表面的喷砂预处理可以使钢带表面获得一定的清洁度和较小的表面粗糙度，去除了氧化皮、毛刺和油脂等表面附着物，且消除了工件内部应力，通过钝化处理可提高钢带的耐腐蚀性、耐油性和表面附着力。
Description
技术领域
本发明属于金属材料表面处理技术领域，具体涉及一种高强轻质钢带的表面处理工艺。
背景技术
钢带是指以碳钢制成的输送带作为带式输送机的牵引和运载构件，也可用于捆扎货物，是各类轧钢企业为了适应不同工业部门工业化生产各类金属或机械产品的需要而生产的一种窄而长的钢板。钢带一般成卷供应，具有尺寸精度高、表面质量好、便于加工和节省材料等优点。目前，钢带的表面处理大多采取抛丸、酸洗、磷化的传统工艺对钢带进行表面处理，生产投入成本高，而且处理出来的钢带表面粗糙度大、材质表面硬度变强、钢带厚度变薄，使处理后钢带发生力学相变、污染生存环境等缺点。随着汽车车身轻量化材料的要求越来越高，用户对钢带的质量要求也越来越高。为此，采用新工艺、新技术改进钢带表面处理工艺，成为提高钢带的表面处理技术的关键。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种过程简单、环保无污染，可使钢带具有更高的耐腐蚀性、耐油性和表面附着力，且具有较小的表面粗糙度的高强轻质钢带的表面处理工艺。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种高强轻质钢带的表面处理工艺，包括如下工艺步骤：
S1、备料：选用高分子树脂砂作为砂料，放置于喷砂主机中待用；
S2、喷砂：将工件放置于喷砂主机的正面上料区间的工位转盘上，并进行工件定位，工位转盘进行90°换位，进入清理区域，进行清洗处理；清洗处理完成后，工位转盘转出，左右气缸门关闭，启动回砂程序和除尘***，开始喷砂处理，喷砂主机的喷枪自动摇摆对工件进行均匀喷砂，喷砂结束后放置10~40秒，打开左右气动门，工位转盘进行90°换位，取出工件；
S3、清洁：使用毛刷转动去除工件表面的微细毛刺、污渍、氧化皮和铁锈等附着物，毛刷转动的同时还向工件喷淋清洗液，以清洁刷出的附着物，清洁完成后，使用吹风机对工件表面进行热风干燥处理，干燥后放置自然冷却；
S4、钝化：将清洁处理过的工件放入盛有钝化剂的钝化反应槽中，进行钝化处理；其中，制作钝化剂的各原料按重量份计分别为：三氧化二锑2~5份、乙二胺10~15份、三乙醇胺17~20份、甲酸钠15~25份、磷酸二氢铝20~30份、N,N –二甲基丙烯酰胺5~8份和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸12~15份；
S5、烘干：钝化处理1~3h后取出，放于烘箱中，控制温度为50~80℃，烘干后取出，放置冷却。
优选地，前述步骤S1中，高分子树脂砂的粒度为20~40μm。
再优选地，前述步骤S2中，喷砂主机的喷砂速度为12~18㎡/h。
更优选地，前述步骤S2中，除尘***包括依次连接的排尘管道、沉降室、除尘器和吸风机，吸风机的吸风口处还安装有消音装置，避免吸风机在工作时噪音太大。
进一步优选地，前述除尘器选用滤筒式除尘器，通过增大除尘器的过滤面积，从而降低粉尘的排放量。
具体地，前述吸风机的风速为0.4~0.8m/min。
优选地，前述步骤S3中，毛刷选用尼龙材料制成，且毛刷对工件表面的压力为22~26N，转速控制为30~38转/min。
再优选地，前述步骤S3中，制作清洗液的各原料按重量份计分别为：柠檬酸50~70份、硅酸钠10~13份、促进剂5~8份和水30~50份，促进剂选用十二烷基苯磺酸钠。
更优选地，前述步骤S3中，吹风机吹出热风的温度为90~115℃。
本发明的有益之处在于：
（1）本发明的高强轻质钢带的表面处理工艺过程简单、操作方便、环保无污染；
（2）采用高分子树脂砂作为磨料，可降解、可回收、且无污染，不损伤钢带材料的表面；
（3）通过对钢带表面的喷砂预处理可以使钢带表面获得一定的清洁度和较小的表面粗糙度，去除了氧化皮、毛刺和油脂等表面附着物，且消除了工件内部应力，提高了工件抗疲劳性能；
（4）喷砂预处理的过程可根据不同材质和不同产品有针对性设计，提高了工作效率和产品质量；
（5）对清理过表面的钢带工件进行钝化处理，可加强钢带的耐腐蚀性和耐氧化性，增加了其使用寿命。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1
一种高强轻质钢带的表面处理工艺，包括如下工艺步骤：
S1、备料：选用粒度为20μm的高分子树脂砂作为砂料，放置于喷砂主机中待用；
S2、喷砂：将工件放置于喷砂主机的正面上料区间的工位转盘上，并进行工件定位，工位转盘进行90°换位，进入清理区域，进行清洗处理；清洗处理完成后，工位转盘转出，左右气缸门关闭，启动回砂程序和除尘***，开始喷砂处理，喷砂主机的喷枪自动摇摆对工件进行均匀喷砂，喷砂主机的喷砂速度为12㎡/h，喷砂结束后放置10~40秒，打开左右气动门，工位转盘进行90°换位，取出工件；
其中，除尘***包括依次连接的排尘管道、沉降室、除尘器和吸风机，吸风机的吸风口处还安装有消音装置，避免吸风机在工作时噪音太大，除尘器选用滤筒式除尘器，吸风机的风速为0.4m/min；
S3、清洁：使用毛刷转动去除工件表面的微细毛刺、污渍、氧化皮和铁锈等附着物，其中，毛刷选用尼龙材料制成，且毛刷对工件表面的压力为22N，转速控制为38转/min；毛刷转动的同时还向工件喷淋清洗液，以清洁刷出的附着物，清洁完成后，使用吹风机对工件表面进行热风干燥处理，吹风机吹出热风的温度为115℃，干燥后放置自然冷却；
其中，制作清洗液的各原料按重量份计分别为：柠檬酸50份、硅酸钠13份、十二烷基苯磺酸钠8份和水50份；
S4、钝化：将清洁处理过的工件放入盛有钝化剂的钝化反应槽中，进行钝化处理；其中，制作钝化剂的各原料按重量份计分别为：三氧化二锑2份、乙二胺10份、三乙醇胺20份、甲酸钠15份、磷酸二氢铝30份、N,N –二甲基丙烯酰胺8份和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸12份；
S5、烘干：钝化处理1h后，放于烘箱中，控制温度为50℃，烘干后取出，放置冷却。
实施例2
本实施例的高强轻质钢带的表面处理工艺与实施例1步骤相同，区别在于具体工艺条件，包括如下工艺步骤：
S1、备料：选用粒度为40μm的高分子树脂砂作为砂料，放置于喷砂主机中待用；
S2、喷砂：将工件放置于喷砂主机的正面上料区间的工位转盘上，并进行工件定位，工位转盘进行90°换位，进入清理区域，进行清洗处理；清洗处理完成后，工位转盘转出，左右气缸门关闭，启动回砂程序和除尘***，开始喷砂处理，喷砂主机的喷枪自动摇摆对工件进行均匀喷砂，喷砂主机的喷砂速度为18㎡/h，喷砂结束后放置10~40秒，打开左右气动门，工位转盘进行90°换位，取出工件；
其中，除尘***包括依次连接的排尘管道、沉降室、除尘器和吸风机，吸风机的吸风口处还安装有消音装置，避免吸风机在工作时噪音太大，除尘器选用滤筒式除尘器，吸风机的风速为0.8m/min；
S3、清洁：使用毛刷转动去除工件表面的微细毛刺、污渍、氧化皮和铁锈等附着物，其中，毛刷选用尼龙材料制成，且毛刷对工件表面的压力为26N，转速控制为30转/min；毛刷转动的同时还向工件喷淋清洗液，以清洁刷出的附着物，清洁完成后，使用吹风机对工件表面进行热风干燥处理，吹风机吹出热风的温度为90℃，干燥后放置自然冷却；
其中，制作清洗液的各原料按重量份计分别为：柠檬酸70份、硅酸钠10份、十二烷基苯磺酸钠5份和水30份；
S4、钝化：将清洁处理过的工件放入盛有钝化剂的钝化反应槽中，进行钝化处理；其中，制作钝化剂的各原料按重量份计分别为：三氧化二锑5份、乙二胺15份、三乙醇胺17份、甲酸钠25份、磷酸二氢铝20份、N,N –二甲基丙烯酰胺5份和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15份；
S5、烘干：钝化处理1h后，放于烘箱中，控制温度为80℃，烘干后取出，放置冷却。
实施例3
本实施例的高强轻质钢带的表面处理工艺与实施例1步骤相同，区别在于具体工艺条件，包括如下工艺步骤：
S1、备料：选用粒度为30μm的高分子树脂砂作为砂料，放置于喷砂主机中待用；
S2、喷砂：将工件放置于喷砂主机的正面上料区间的工位转盘上，并进行工件定位，工位转盘进行90°换位，进入清理区域，进行清洗处理；清洗处理完成后，工位转盘转出，左右气缸门关闭，启动回砂程序和除尘***，开始喷砂处理，喷砂主机的喷枪自动摇摆对工件进行均匀喷砂，喷砂主机的喷砂速度为16㎡/h，喷砂结束后放置10~40秒，打开左右气动门，工位转盘进行90°换位，取出工件；
其中，除尘***包括依次连接的排尘管道、沉降室、除尘器和吸风机，吸风机的吸风口处还安装有消音装置，避免吸风机在工作时噪音太大，除尘器选用滤筒式除尘器，吸风机的风速为0.6m/min；
S3、清洁：使用毛刷转动去除工件表面的微细毛刺、污渍、氧化皮和铁锈等附着物，其中，毛刷选用尼龙材料制成，且毛刷对工件表面的压力为24N，转速控制为35转/min；毛刷转动的同时还向工件喷淋清洗液，以清洁刷出的附着物，清洁完成后，使用吹风机对工件表面进行热风干燥处理，吹风机吹出热风的温度为100℃，干燥后放置自然冷却；
其中，制作清洗液的各原料按重量份计分别为：柠檬酸60份、硅酸钠11份、十二烷基苯磺酸钠7份和水40份；
S4、钝化：将清洁处理过的工件放入盛有钝化剂的钝化反应槽中，进行钝化处理；其中，制作钝化剂的各原料按重量份计分别为：三氧化二锑3份、乙二胺12份、三乙醇胺18份、甲酸钠22份、磷酸二氢铝27份、N,N –二甲基丙烯酰胺7份和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸13份；
S5、烘干：钝化处理2h后，放于烘箱中，控制温度为70℃，烘干后取出，放置冷却。
对比例1
本对比例的高强轻质钢带的表面处理工艺与实施例1步骤大致相同，区别在于本对比例只包括备料、喷砂和清洁步骤，无钝化处理步骤。
对比例2
本对比例采用传统工艺的抛丸、酸洗和磷化步骤对钢带进行表面处理。
性能测试实验
对经实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3和对比例4的工艺处理过的钢带工件进行耐腐蚀性（中性盐雾测试）、表面附着力（达因值）和表面粗糙度的测试，测试结果如下表：
根据对比例1和实施例1可知，钝化处理有利于提高钢带的耐腐蚀性能和表面附着力；根据对比例2和实施例1、实施例2、实施例3的性能测试结果可得，相较于传统工艺来说，本发明的钢带表面处理工艺处理过的钢带具有更好的耐腐蚀性能和表面附着力，且具有较小的表面粗糙度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高强轻质钢带的表面处理工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：
S1、备料：选用高分子树脂砂作为砂料，放置于喷砂主机中待用；
S2、喷砂：将工件放置于喷砂主机的正面上料区间的工位转盘上，并进行工件定位，工位转盘进行90°换位，进入清理区域，进行清洗处理；清洗处理完成后，工位转盘转出，左右气缸门关闭，启动回砂程序和除尘***，开始喷砂处理，喷砂主机的喷枪自动摇摆对工件进行均匀喷砂，喷砂结束后放置10~40秒，打开左右气动门，工位转盘进行90°换位，取出工件；
S3、清洁：使用毛刷转动去除工件表面的微细毛刺、污渍、氧化皮和铁锈等附着物，毛刷转动的同时还向工件喷淋清洗液，以清洁刷出的附着物，清洁完成后，使用吹风机对工件表面进行热风干燥处理，干燥后放置自然冷却；
S4、钝化：将清洁处理过的工件放入盛有钝化剂的钝化反应槽中，进行钝化处理；其中，制作钝化剂的各原料按重量份计分别为：三氧化二锑2~5份、乙二胺10~15份、三乙醇胺17~20份、甲酸钠15~25份、磷酸二氢铝20~30份、N,N –二甲基丙烯酰胺5~8份和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸12~15份；
S5、烘干：钝化处理1~3h后取出，放于烘箱中，控制温度为50~80℃，烘干后取出，放置冷却。
2.根据权利要求1所述的一种高强轻质钢带的表面处理工艺，其特征在于，所述步骤S1中，高分子树脂砂的粒度为20~40μm。
3.根据权利要求1所述的一种高强轻质钢带的表面处理工艺，其特征在于，所述步骤S2中，喷砂主机的喷砂速度为12~18㎡/h。
4.根据权利要求1所述的一种高强轻质钢带的表面处理工艺，其特征在于，所述步骤S2中，除尘***包括依次连接的排尘管道、沉降室、除尘器和吸风机，所述吸风机的吸风口处还安装有消音装置。
5.根据权利要求4所述的一种高强轻质钢带的表面处理工艺，其特征在于，所述除尘器选用滤筒式除尘器。
6.根据权利要求4所述的一种高强轻质钢带的表面处理工艺，其特征在于，所述吸风机的风速为0.4~0.8m/min。
7.根据权利要求1所述的一种高强轻质钢带的表面处理工艺，其特征在于，所述步骤S3中，毛刷选用尼龙材料制成，且毛刷对工件表面的压力为22~26N，转速控制为30~38转/min。
8.根据权利要求1所述的一种高强轻质钢带的表面处理工艺，其特征在于，所述步骤S3中，制作清洗液的各原料按重量份计分别为：柠檬酸50~70份、硅酸钠10~13份、促进剂5~8份和水30~50份，所述促进剂选用十二烷基苯磺酸钠。
9.根据权利要求1所述的一种高强轻质钢带的表面处理工艺，其特征在于，所述步骤S3中，吹风机吹出热风的温度为90~115℃。
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