开题报告-盐浴清洗实验研究及设备开发.doc

山 东 大 学本科毕业论文（设计）开题报告姓 名: 学 号: 学 院: 机械工程学院 专 业: 机械设计及其自动化 指 导 教 师: 填 表 日 期: 2012.3.15 山东大学教务处制论文题目盐浴清洗实验研究及设备开发论文类型基础理论选题来源指导教师科研项目国家项目应用研究部省(市)项目开发研究学校项目生产单位自 拟论文的主要内容、理论意义和应用价值主要内容： 国内外现在对于盐浴清洗已经有了很多的研究成果，但是仍存在很多的不足。随着科技的发展、工业的进步，盐浴清洗成为了一个经久不衰且不断发展的研究课题。盐浴清洗主要通过以下三个方面实现污垢清洗：化学反应溶解、单纯的物理溶解、渗透变质的溶解。以上三个方面的作用使得熔盐清洗有着强效去除金属表面污垢的能力，因而其在机械以及其他行业得到了广泛的应用。 本论文对目前盐浴清洗在市场上所占用的比例进行调研，以及现今市场存在的各种盐浴清洗设备及其优缺点。分析熔盐温度、熔盐配方对盐浴清洗速率的影响，熔盐清洗对零部件的影响，优化、改进盐浴清洗的方式。主要有以下几个方面的内容：1. 分析熔盐清洗的理论及过程，提出影响清洗速率的多种可能因素；2. 结合实验室中现有的实验设备和实验条件，选取相关的清洗设备、不同的熔盐配方、被清洗件等，制定相关的清洗参数。做不同的熔盐配方对相同的清洗件清洗速率的对比试验，以及多组不同熔盐清洗温度下的盐浴清洗实验。研究针对不同污垢的最佳熔盐配方以及最佳清洗温度；3. 利用仿真软件模拟熔盐清洗的过程； 4.分析实验结果与仿真结果，得到影响熔盐清洗速率的因素。 理论意义： 清洗，是机械维修中的重要工艺环节，它直接关系到维修质量、成本和生产文明程度。如今盐浴清洗应用范围非常广泛，主要应用于机械、电镀、涂装等行业。机械行业中因其具有强效去处各种污垢的能力，在零部件积碳、水垢的清洗，除油防锈以及金属表面高强度氧化膜层的去除等多方面得到广泛的应用。 熔盐清洗是一种基于混合无机盐的过程。通过对不同无机盐熔点、化学特性及其性能的研究，形成相应的熔盐配方。在操作方面，熔盐清洗的过程是独一无二的，没有任何形式的溶剂，仅仅是无机盐本身被加热到熔点以上形成工作液。由于没有任何溶剂或稀释剂的使用，融化而未开始进行清洗的熔盐不会有烟雾或异味飘散出，减少了环境的污染，并且熔融盐没有蒸发能量的损失，也符合了国家可持续发展的要求。 熔盐清洗是一种非常全面、快速和彻底的工业清洗方法。它是理想的清洗方法，能够满足清洗的要求。专业、安全的工程设备使得熔盐清洗能够在一般的工厂进行，提供方便、高效的运作模式。通过常规的移除反应产物和添加新盐，熔盐清洗能够持续、可靠的运作。盐浴清洗可以说具有很大的应用前景。应用价值： 零部件表面的油污、油渍等对金属表面的附着力很强，普通的清洗方法很难清洗，甚至经过多次清洗工序才能达到需要的清洁度；金属制品存放时间长了或遭受腐蚀介质侵蚀，表面的锈层去处比较困难；钢板的热轧或零件热处理过程中在高温下氧化，生成了与钢铁表面结合牢固的氧化铁。如果清洗工作不能有效的清洁这些金属制品表面的污垢，将会影响到金属制品的正常使用，也会缩短其使用寿命。根据世界第一大再制造公司卡特彼勒的统计，各种工程机械零部件的平均回收率达到了60%70%，再制造产品的销售价格在新品的50%70%，以我国2007年工程机械年销售收入为基数，假设参照卡特彼勒的数据进行回收再制造再销售，就可以为GDP多贡献660亿1078亿元。在再制造过程中，首先要做的便是对回收零部件进行清洗工作，可见工业清洗这一项对国民经济的影响也是显而易见的。基于以上观点，可见工业清洗技术的研究对社会是非常有益的。盐浴清洗的研究对于机械以及相关行业的发展是为重中之重，应当持续的研究相关课题，使得盐浴清洗能够在机械行业得到更广泛的应用。背景现状： 金属清洗是现代工业生产中的一个重要环节。从金属材料入库和零备件加工制造、产品装配组合及修理行业的分解机械行业的维修及保养等都离不开清洗。对于高、精、尖的产品有高的清洁度要求，如电子工业、航空航天工业等，都要求有高的清洁度要求。清洗工艺选择与清洗工作质量的好坏，不仅涉及能源、技术安全、环境保护等重大问题，而且直接影响到产品的性能与质量。所以，清洗技术在一定程度上反映了一个企业的全面质量管理水平。20世纪50年代高压技术在清洗技术领域中得到应用，利用喷射高压水（5MPa压力）或高压水砂混合喷射除油、除锈、除氧化皮级漆膜等。此外，由于电子技术的发展以及超声发生器的出现及推广应用，超声清洗也在清洗施工中得到很好的推广并取得很好的效果。由于机械制造业的快速发展，生产加工的各种工件的批量大、数量多，为了满足清洗要求，开始设计各种各样的机械化清洗设备。我国在清洗机生产上起步较晚，这与我国机械制造业长期落后于世界水平有关。近年来，随着工业、制造业的发展，也有部分厂家开始生产清洗机。目前世界上清洗机生产已向系列化、标准化和自动控制的方向发展。清洗产品在20世纪50年代以后，发展的特别快。从肥皂、肥皂液到去污粉、去污水再到开发出今天已广泛使用的水基金属清洗剂。清洗剂正在向具有常温、低温使用，具有高效、防锈能力强及制成粉剂型、专用型，以及适合机械化自动化清洗方向发展。我国在20世纪80年代后，随着工业生产发展的需要，在水基清洗剂方面取得了很大的进步，填补了过去空白的局面。产品的产量也大幅度提高，品种不断增多，新型性能好适合各种不同用途的清洗剂不断投放市场，质量也逐步改善和提高。但目前在国内以常温型金属清洗的产品，实际上质量未完全过关。许多产品还必须在5060度以上的温度使用才能清洗金属表面黏附较厚、较重的油垢，低于50度时则很不理想。熔盐在清洗领域的应用为盐浴清洗。早在19世纪已有不少科学家在熔盐电化学领域中取得了辉煌的成就,如Davy从碱金属氯化物熔体中得到碱金属,Faraday用卤化铅熔体建立了电解定律，Hall和Hroult发明电解制备铝。至20世纪,熔盐电化学在科学技术中发挥了很大的作用,广泛应用于能源、化学制备和材料制作等方面。我国在熔盐电解制取铝、难熔金属、稀土金属和合金,以及熔 盐锂电池等方面都取得较大的成就。预期在21世纪,熔盐电化学与技术将继续蓬勃地发展,并在某些领域，如能源供给和消耗、资源及其再循环、工业清洗、全球环境等将会发挥更大的作用。熔融盐是一类非水溶剂, 作为反应介质和电解介质，用于电解冶金、表面处理、合成化合物材料等领域。20世纪期间, 熔盐电化学已在国民经济和科学技术中发挥了很大的作用。本世纪，熔盐电化学与技术必将继续蓬勃地发展。近年来,为了减少化学物质对环境的污染, 尽量降低挥发性有机物反应介质的消耗, 熔融盐作为一种高温下没有蒸发损失的金属清洗液有望取代部分传统的水基以及溶剂清洗液。国外熔盐清洗在工业以及其他领域的应用已非常广泛，相应的清洗技术及工艺设备也相当完善。并且在有机涂料、铸铁、发动机零部件等的熔盐清洗方面取得了巨大的成就。国内对于熔盐的应用则主要的集中在熔盐的电解冶金、热处理、渗碳渗氮等方面，而熔盐清洗在工业上的应用研究多有不足。主要参考书目1戴星, 李朝前, 金山同, 宣志刚. 盐浴清洗石墨电极浸渗表面合金化技术J. 新型碳材料, 1993(03): 58-62.2周鼎华. QPQ技术的盐浴调整和维护J. 热处理, 2010(06): 62-66.3吴玉庭, 朱建坤, 张丽娜, 马重芳. 高温熔盐的制备及实验研究J. 北京工业大学学报, 2007(01): 62-66.4刘小光. 碱性熔盐清洗J. 化学清洗, 1989(01): 125-126.5杨绮琴, 段淑贞. 熔盐电化学的新进展J. 电化学, 2001(01): 10-17. 6汪琦. 熔盐加热炉和熔盐加热系统的开发A. 中国机械工程学会工业炉分会, 第七届全国工业炉学术年会论文集.中国机械工程学会工业炉分会, 2006:3. 7李朝前, 戴星. 石墨材料浸渗-表面合金化复合层上的表面粘渣盐浴清洗研究J. 钢铁研究, 1993(05): 3-7. 8余洪波. 工具钢热处理盐浴综述J. 电子工艺技术, 2004(03): 126-130. 9李异. 金属表面清洗技术M. 北京化学工业出版社, 2007: 37-48.论 文 写 作 计 划（ 2012年 12月 20 日 至 2013 年 5月 31 日）起讫时间论文各工作阶段的要求检查方式检查情况12.20-1.162.25-3.3（1周）3.4-3.24（2-4周）3.25-4.7 (5-6周)4.8-4.14 (7周)4.15-4.21(8周)4.22-5.5(9周)4.29-5.5（10周）5.6-5.19(11-12周)5.20-5.31 (13-14周)毕业设计选题，课程设计开始填写开题报告。搜集相关资料，设计任务书。分析盐浴的应用以及盐浴清洗的现状。分析课题，定位研究盐浴清洗实验的内容及方法。选取某种特定的