不锈钢材料表面工艺处理方案

1、不锈钢材料表面工艺处理方案,材料的选用和非喷涂性表面处理,针对我司现正在研发中的不锈钢产品，在生产测试时所出现的外观不良现象，做出的问题分析和控制方法,前期用443（yh21ct）不锈钢制作的lcd户外广告机柜，在制作完成后的测试过程中，发现产品外表面颜色发暗，无光亮感，焊接（未打磨）位置锈蚀严重，对我司产品的外观品质带来很大影响；通过对问题点的初步分析，可能发生以上问题的原因有： 所用材料（443不锈钢）防腐蚀性稍差，不适合做户外非喷涂性产品； 焊接工艺有问题，焊接处有渗碳，续而引发生锈（晶间腐蚀）； 表面太过粗糙，打磨/抛光未将表面有害物质清除，表面沉积生成物引发局部生锈,一. 不锈钢材料

2、的选型,1. 我司对所选不锈钢的基本要求； 加工性能好：要求材料的可切削性，成型性，焊接性能优异； 抗腐蚀性强：能够抵御外界各个环境的各种腐蚀性物质，满足在长时间内不会腐蚀； 价格低廉：在能够满足以上两种要求的同时，选用价格较便宜的材料,现主要存在的问题点； 材料的加工性能暂未对我司现有的加工造成影响，但产品的生锈和腐蚀是我司目前难以解决的问题。所以，产品的防腐蚀能力是现在的重点处理内容。现对几种抗腐蚀等级按适用环境的不同做几种分类； 经验表明，大气的腐蚀程度因地域而异。为便于说明，建议把地域分成四类，即：乡村，城市，工业区和沿海地区,乡村是基本上无污染的区域。该区人口密度低，只有无污染的工业

3、。 城市为典型的居住、商业和轻工业区，该区内有轻度污染，例如交通污染。 工业区为重工业造成大气污染的区域。污染可能是由于燃油所形成的气体，例如硫和氮的氧化物，或者是化工厂或加工厂释放的其它气体。空气中悬游的颗粒，像钢铁生产过程中产生的灰尘或氧化铁的沉积也会使腐蚀增加。 沿海地区通常指的是距海边一英里以内的区域。但是，海洋大气可以向内陆纵深蔓延，在海岛上更是如此，盛行风来自海洋，而且气候恶劣。例如，英国气候条件就,是如此，所以整个国家都属于沿海区域。如果风中夹杂着海洋雾气，特别是由于蒸发造成盐沉积集聚，再加上雨水少，不经常被雨水冲刷，沿海区域的条件就更加不利。如果还有工业污染的话，腐蚀性就更大了

4、,3.针对产品防腐蚀性的基本要求，提供几款不同型号的不锈钢材料做对比选择； 430jil不锈钢： 材料添加了cu,nb等元素；其耐腐蚀性，成形性，焊接性及耐高温氧化性良好。主要应用于建筑外部装饰材料，汽车零件，冷热水供给设备；属铁索体不锈钢，价格相对奥氏体不锈钢便宜； 439不锈钢： 439钢种是在普通铁素体材料（430）的基础上降低c的含量，同时加入ti等稳定化元素，使该钢种的耐晶间腐蚀性、成型性和焊接性均有所提高。其与304钢种,相比，虽延伸率较低（30左右），但强度、耐腐蚀性相当，且耐腐蚀性优于200系列材料。 443不锈钢：（yh21ct) 443ct是jfe首次开发的，其功能与304

5、不锈钢相似。可以替代304不锈钢的产品（实测性能稍差304）。443ct的铬含量为20-23%，具有和sus304同样优异的抗腐蚀性，和出色的成形性；价格比304不锈钢便宜；但还未得到业界的广泛应用，我司在试验阶段发现此材料暂时还曾在一些难以克服的问题。 304不锈钢/304l不锈钢,304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性。在大气中耐腐蚀， 如果是工业性气氛或重污染地区，则需要及时清洁以避免腐蚀。适合用于食品的加工、储存和运输。 304l不锈钢是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的

6、碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。 316不锈钢/ 316l不锈钢： 316不锈钢（18cr-12ni-2.5mo ）因添加mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；316和317 型不锈钢含有铝，因而在海洋,和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。可应用于海水里用设备、化学、肥料等腐蚀性较强生产设备，或食品工业、沿海地区设施；316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途，分别采用316cb、316l或309cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能，31

7、6不锈钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。 316l不锈钢是碳含量较低的316不锈钢的变种，如果使用316l不锈钢，不需要进行焊后退火处理；其它性能与316相同,二产品在加工中的控制,小知识： 不锈钢为什么耐腐蚀？ 所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。在铬的添加量达到10

8、5时，钢的耐大气腐蚀性能显著增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种钝化膜，继续起保护作用。因此，所有的不锈钢都具有一种共同的特性，即铬含量均在105以上,1. 不锈钢在一定的条件下也会生锈的 不锈钢设备制作过程中会出现表现损伤，缺陷以及一些影响表面的物质，如：粉尘、浮铁粉或嵌入的铁，热回火色

9、和其它氧化层、锈斑、研磨毛刺、焊接引弧斑痕、焊接飞溅、焊剂、焊接缺陷、油和油脂、残余粘合剂和油漆、粉笔和标记笔印等。绝大多数都是因为忽略了它们的有害影响而不重视或做得不好。但是，它们对氧化保护膜有着潜在的危害。保护膜一旦被损坏，被减薄或用其它方法使之改变，下面的不锈钢就会开始腐蚀。腐蚀一般不是遍及整个表面，而是在缺陷处或其周围。这种局部,腐蚀通常会为点蚀或缝隙腐蚀，这两种腐蚀会向深度和广度发展，而大部分表面不受侵蚀。 所以，不锈钢产品的加工工艺和方法也是保证其防腐蚀能力的重要因素； 思考：我们该如何控制,2. 现对几个影响较大的重点加工工序做些说明，及加工注意事项： 焊接： 铬是奥氏体不锈钢中

10、最主要的合金元素,奥氏体不锈钢的不锈性和耐蚀性的获得主要是由于在会质作用下,铬促进了钢的钝化并使钢保持稳定钝态的结果. 但在经过高温焊接后，热影响区中的晶界上有铬的碳化物析出时会极易生成贫铬层（指铬含量降低的区域），而贫铬层区域将在以后产品的使用过程中易产生晶间腐蚀，成为产品腐蚀的根源。加工时应注意以下几点,选用低碳（c0.03%）的不锈钢型号，或添加钛、铌的不锈钢型号做产品基材。 选用低碳焊丝做为焊接添加剂；（可选用与基材同种牌号的焊丝） 焊接时尽量采用同种牌号的不锈钢板材； 焊接之前应彻底除掉有害于焊接的锈，油，水份，油漆等脏污；（建议先清洗再焊接） 采用氩弧焊接方式，焊接时尽量不要息弧；

11、 对于长焊缝而无法保证不息弧时，应避免焊接引弧斑痕，焊工在金属表面引弧时，会造成表面粗糙缺陷。保护膜受损，留下潜在的腐蚀源。焊工应在已经焊好的焊,道上或在焊缝接头的侧边引弧。然后将引弧痕迹熔入焊缝中； 不要产生焊渣飞溅，飞溅物落在产品表面上会产品有影响； 焊缝大小适当，避免焊接反面无气体保护而渗碳； 采用低电流焊接，避免高温影响材料的物理性改变； 焊接后进行热处理，以达到析出的碳化物平均分散，降低腐蚀的机率性； 焊接后清除焊渣，除掉焊渣时应使用不锈钢刷,打磨/抛光： 打磨、抛光是焊接后的一项重要处理工艺，产品打磨后表面的粗糙度直接影响到产品的抗腐蚀能力；粗糙表面能够成为发生腐蚀和沉积生成物的发

12、源地；所以，产品表面越光滑，其抗腐蚀性越强。相反，则抗腐蚀性越差；为了将产品腐蚀的机率降到最低，提出以下几项意见： 先用粗砂轮打磨焊渣后，再用细砂轮磨光，最后再抛光，拉丝； 为了防止工艺润滑剂或生成物和污物积留，必须对划痕和其它粗糙表面进行机械（打磨）清理,在任何表面上，游离铁都会生锈并使不锈钢产生腐蚀。所以，打磨前应清理打磨片（轮），防止游离铁吸附在不锈钢表面造成影响； 有些焊接区域无法打磨的，而焊接色斑又必须清除（主要针对产品焊接反面位置），可用焊斑清洗膏擦拭掉；（或用清洗液浸泡清洗） 抛光也应该由先粗抛，后精抛的先后顺序来操作，主要还是以消除产品表面难以看见的凹坑，缺陷为目的； 抛光过程

13、中，抛光轮注意要经常打腊，以清洁抛光轮上的残留物； 完全消除表面粗糙问题后，再进行浅拉丝处理，拉丝后,的表面用手触摸，尽量不要让其有明显手感；（只能看见拉丝纹） 产品打磨，抛光，拉丝工序都完成后，建议增加钝化工艺；（既清洁产品表面脏污，抛光后的粉尘，又可起钝化作用） 在包装前采用“滑石粉”来擦拭产品外表面，可起到部份保护作用；滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性,三. 总结说明,按我司的lcd户外广告机柜的外观要求，从以上选出一款比较合适的不锈钢材料，并针对此款材料的加工难点，列出各环节加工注意事项；

14、 选用304l型不锈钢材料，此种材料与304不锈钢各方面性能一样（304材料的各方面性能偏优，适用各个场所的广泛应用材料，对其性能的了解居多），304l与304相比，其防晶间腐蚀效果更好，可有效解决焊接生锈问题； 焊接前清洗焊接位置的油污，脏污；（可焊前钝化处理） 在焊接时选用316l焊丝，此型号焊丝为低碳防蚀效果较好的材料，以上介绍316l材料时有描述,满焊时尽量采用低电流焊接，防止高温碳化物析出，t1.02.0mm厚的材料，电流控制在4575a以内； 焊接时，溶渣中不允许有气孔；满焊时不允许有接缝； 打磨时防止游离铁吸附产品表面，另选打磨场地（与铁件打磨处分开），并用新砂轮片/抛光轮（或专打不锈钢产品的砂轮片/抛光轮）来对产品进行打磨/抛光； 每个位置的焊接色斑（烧伤颜色）都必须清除干净，内部无法打磨的位置，可用焊斑清洗膏/清洗液擦拭掉； 打磨焊渣后，必须经过粗抛后再精抛光，不允许有明显的沙眼、深划痕、打磨印等粗糙面；（拉丝前能抛,出亮光色最好，对拉丝后机柜的外观效果能起到好的作用） 拉丝采用120#的细丝尼龙轮，按机柜的竖立方向进行浅拉丝，用手触摸不会有明显的丝纹手感；浅拉丝的效果：拉丝纹给以明显的视觉效果，并遮盖浅划痕；用手触摸不会有明显的手感，降低表面粗糙度，可降低