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文档简介
1、空调材料基础知识和表面处理工艺一、钣金件材料知识二、塑料件材料知识三、铜材料知识四、铝材料知识五、表面防腐处理工艺六、空调产品材料发展趋势目 录一、钣金件材料知识按钣金基材区分:热轧板、冷轧板、不锈钢板按表面处理工艺:热镀锌板、电镀锌板、彩涂板以及高耐腐蚀钢板:锌-铝合金、锌铝镁稀土合金板等等 空调钣金常用材料一、钣金件材料知识热轧板和冷轧板:1.热轧板 用连铸板坯或初轧板坯作原料,经步进式加热炉加热,高压水除鳞后进入粗轧机,粗轧料经切头、尾、再进入精轧机,实施计算机 控制轧制,终轧后即经过层流冷却(计算机控制冷却速率)和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状,厚度、 宽度精
2、度较差,边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后,再切板或重卷,即成为:热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向,价格适中,深受广大用户喜爱。 一、钣金件材料知识2. 冷轧板 用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀锌机组均设置有退
3、 火线。轧硬卷重一般在吨,钢卷内径为610mm。 一般冷连轧板、卷均应经过连续退火(CAPL机组)或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力,达到相应标准规定的力学性能指标。 冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板,且其产品厚度右轧薄至左右,因此深受广大用户青睐。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工,成为高附加值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC 复膜钢板。一、钣金件材料知识热轧和冷轧两者的区别:1、冷轧板表面有一定的光泽度手确摸起来比较光滑,类似于那种用来喝水的很常见的钢水杯。 2、热轧板如未经酸洗处理,则与市场上很多普通钢板的表面相类似,生了锈的表面为红色,
4、没生锈的表面为紫黑色(氧化铁皮)。冷轧板与热轧板的性能优点在于: (1)精度更高,冷轧带钢厚度差不超过。 (2)尺寸更薄,冷轧最薄可轧制的钢带;热轧现在最薄可达到。(3)表面质量更优越,冷轧钢板甚至可以生产出镜面表面;而热轧板的表面则有氧化铁皮,麻点等缺陷。 (4)冷轧板可以根据用户要求调整其力学性能如抗拉强度和工艺性能如冲压性能等。一、钣金件材料知识 冷轧和热轧是两种不同的轧钢技术,顾名思义,冷轧就是在钢在常温情况进行扎制,这种钢的硬度大。热轧就是钢在高温情况下扎制。热轧板硬度低,加工容易,延展性能好。冷轧板硬度高,加工相对困难些,但是不易变形,强度较高。热轧板强度相对较低,表面质量差点(有
5、氧化、光洁度低),但塑性好,一般为中厚板,冷轧板:强度高、硬度高表面光洁度高,一般为薄板,可以作为冲压用板。热轧钢板,机械性能远不及冷加工,也次于锻造加工,但有较好的韧性和延展性。 从定义上来说,钢锭或钢坯在常温下很难变形,不易加工,一般加热到11001250进行轧制,这种轧制工艺叫热轧。大部分钢材都用热轧方法轧制。但是因为在高温下钢的表面容易生成氧化铁皮,使热轧钢材表面粗糙,尺寸波动较大,所以要求表面光洁、尺寸精确、力学性能好的钢材,以热轧半成品或成品为原料再用冷轧方法生产。 在常温下轧制,一般理解为冷轧,从金属学的观点看,冷轧与热轧的界限应以再结晶温度来区分。即低于再结晶温度的轧制为冷轧,
6、高于再结晶温度的轧制为热轧。钢的再结晶温度为450600。一、钣金件材料知识 冷轧产品和热轧产品薄板行来来说,是上道工序和下道工序的区别,热轧产品是冷轧产品的原料,冷轧将经酸洗处理的热轧钢卷上机使用辊式轧机,轧制,都是冷加工成型,主要是将厚规格的热轧板轧制成薄规格的冷轧板,通常如的热轧板上机轧制可生产出的冷轧卷,主要原理是利用挤压原理强行变形。热轧钢板分为厚板(厚度大于4mm)和薄板(厚度0.354mm)两种;冷轧钢板只有薄板(厚度为4mm)一种。 由于热轧工艺技术的发展提高,在精度要求不是那么严格的场合已经广泛的使用热轧板了。如热轧镀锌板:热轧镀锌板是以热板为基板经过酸洗后直接镀锌,与传统镀
7、锌板相比,由于少了冷轧这道工序而有着明显的成本优势,在建筑、汽车制造、钢板仓制造、铁路客车制造、高速公路护栏板、制造等行业有着良好的发展前景。 随着热轧工艺技术的发展,热轧产品质量不断提高,厚度逐渐减薄,采用热轧薄板为原料生产热轧镀锌板替代了原来传统的单张镀锌,不仅拓宽了热轧镀锌板的使用范围,而且也挤占了以冷轧板为基板的热镀锌板市场份额。在国际上,热轧镀锌板已经得到广泛的应用。 一、钣金件材料知识镀锌钢板知识:广泛应用在汽车上,这是因为它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现,将铁和锌放人盐水中,二者无任何导线联结时,铁和锌都会生锈,铁生红锈,锌生“白锈”;若在二者间用导线联结起来,则铁不会
8、生锈而锌生“白锈”,这样锌就保护了铁,这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中,生产了镀锌钢板。热镀锌板:基材为冷轧板,也有少量选用热轧板,表面处理采取热浸镀锌方式,热浸镀锌工艺流程为:前处理烘干锌锅浸锌(445465 )冷却钝化精整入库。在钢材热镀锌时,锌液与钢材之间发生一系列的复杂的物理化学过程。诸如锌液对钢表面的浸润、铁的溶解、铁原子与锌原子之间的化学反应以及铁原子与锌原子的相互扩散等,由于上述的过程,在钢材表面便形成了由铁锌结合的Fe-Zn合金层。 热镀锌锌层厚度100220g/m2,有较强耐腐蚀性能,较好冲压性能,是目前空调钣金中最广泛最普遍使用的一种板材;一、钣
9、金件材料知识电镀锌板:基材为主要为冷轧板,表面采取电镀锌方式进行防腐处理,锌层厚度2050g/m2,有一定防腐蚀能力。电镀锌镀层均匀,表面光洁度好,涂装附着力强,焊接性能好。前几年在空调室外机外壳钣金件作为基材广泛应用。因锌层比较薄,耐腐蚀性能不如热镀锌板且电镀成本高,在热镀锌板涂装附着力及表面质量问题解决后,近几年已逐渐被热镀锌板材取代。只有在防腐蚀性能要求不高、对零部件表面质量要求比较高、需要焊接零部件上才有所使用。电脑机箱、小家电产品仍大量采用电镀锌板。电镀锌材料分类用途牌号原板一般用SECCSPCCBLCEBLCBLDEBLD冲压用SECDSPCDBUSDEBUSDBFFDEBFFD深
10、冲用SECESPCEBSUFDEBSUFD一、钣金件材料知识热镀锌板知识热镀锌钢板及钢带的分类 标准号分类普通用途深冲用途超深冲用途GB/T2518PTSCCSJIS G3302SGCCSGCD1SGCD2SGCD3Q/BQB420St01ZSt02ZSt03ZSt04ZSt05ZQ/BQB422DC51DDC52DDC53DDC54DDC56DDIN EN10142DX51D+ZDX52D+ZDX53D+ZDX54D+ZQ/72322100X.003DX51D+Z、DX52D+ZDX53D+ZDX54D+ZDX56D+Z一、钣金件材料知识热镀锌钢板的分类按表面处理工艺:钝化板、涂油板按镀锌表
11、面形状:大锌花、正常锌花、小锌花、无锌花按表面光整程度:光整板、普通板按冲压能力:普通、深冲、超深冲热镀锌表面处理 热镀锌板表面处理有钝化和涂油方式。钝化是在钢板镀锌表面涂上一层经铬酸处理钝化膜,钝化膜厚度20mg/m2 ,主要是防止镀锌表面产生白色锈蚀。涂油处理是在钣金表面涂上有机油层,目的也是为了防锈。相比较而言,钝化处理防锈效果好,在空调不需要进行喷涂的零(部)件,如边板、隔板、电器盒等内部件等 ,需要原因钝化板。由于钝化层会导致喷涂附着力不良,因此在需要进行喷涂钣金件需选用涂油板。一、钣金件材料知识热镀锌钢板的表面形状 按锌液中加入铅多少,镀锌表面形状又可分为大锌花、正常锌花、小锌花、
12、无锌花。含铅量越多,则钢板锌花越大,表面质量越粗糙,而钣金防腐蚀力较高。由于无锌花板不含铅符合环保要求,且表面质量好,近年来已得到广泛使用,目前空调钣金基本都使用无锌花板。热镀锌耐腐蚀性 热镀锌钢板耐腐蚀性取决于镀层厚度、钝化层厚度等因素。一般镀锌层厚度100220g/m2 ,镀层越厚,耐腐蚀性能越好。另外钝化层越厚也越能提高耐腐蚀性能。一般锌层厚度为180g/m2的热镀锌钣金件盐雾试验可通过96小时不生黄锈,240小时不产生红锈。一、钣金件材料知识彩涂钢板:也称为预涂钢板,与普通钣金件加工成型后进行涂装工艺(也称后涂)相反,预涂钢板是钢板成型前已在表面进行涂膜处理。基材一般为电镀锌板,表面涂
13、装在冷轧后生产线完成,预涂钢板表面一般由底层膜(打底层)和表层膜(最上层)等2层涂膜构成,采用普通高分子聚酯树脂材料,涂膜厚度为2030m。与钣金后涂工艺相比,预涂板有较强耐腐蚀性能,很好表面质量,减少环境污染、提高效率等好处。在国外家电企业已大量推广应用。在国内,预涂板在建筑外观板材上广泛应用。由于价格较贵以及模具加工特殊性在家电业尚未得到普遍应用,目前在空调箱面板、冰箱洗衣机外观钣金等需要高表面质量上有较多使用。随着社会进步,预涂钢板大量替代钢板后涂工艺将成为必然趋势。一、钣金件材料知识高防腐蚀性钢板:热镀锌铝合金:镀层板表面平整,呈银灰色,有金属光泽1)由于铝的非动态化保护作用和锌的牺牲
14、阳极保护作用的复合,因而热镀锌铝合金镀层板(简称GL)的显著性能特点是具有优异的耐蚀性,热镀铝锌合金镀层钢板镀层耐蚀性是普通热镀锌板的26倍。此外,GL板在使用的中、后期还表现出具有优异的耐切口腐蚀性。2)由于铝的熔点较高、且具有较强的耐氧化和热反射性,因而GL板具有优良的耐高温腐蚀性能。GL板允许在300的工作环境下长期使用,可在500600高温环境下短期使用。GI的工作环境温度一般仅允许为室温,极限工作温度为230。3)GL板表面平整,呈银灰色,有金属光泽,表面为均匀分布的Al-Zn合金晶花,因而具有良好的外观装饰性。4)由于铝锌合金镀层的含孔率至少为2%,因而GL板在库存、运输过程中容易
15、发生腐蚀而产生白锈、黑斑等缺陷。 一、钣金件材料知识高防腐蚀性钢板:耐蚀性能好是热镀锌产品的最大优点,但人们对热镀锌产品的耐蚀性能要求越来越高。目前提高热镀锌镀层耐蚀性能的常用方法有:(1)增加镀层厚度。(2)合金化,以获得锌铁合金镀层,这种镀层的耐蚀性明显比纯锌镀层强,7厚的合金化镀层相当于10厚的纯锌镀层。(3)改善锌液成分,除了20世纪7080年代开发并已商业化的-5%合金镀层()外,人们还开发出了耐蚀性高的锌合金镀层和特殊性能的镀锌层,如55%-43.5%-1.5%合金镀层()、-6%-3%合金镀层、-合金镀层和锌镁合金镀层等。通过改善锌液配方,已开发出耐蚀性比传统镀层高18倍的高耐蚀
16、镀层,并已投入工业化生产。一、钣金件材料知识高防腐蚀性钢板:(4)采用两步热镀法,第1次镀纯锌,第2次镀-6合金,可进一步提高耐蚀性。其中合金化,也叫镀层扩散退火处理,发展较早。经过合金化处理的镀层,不仅耐蚀性能增加,而且焊接性能和涂装性能也得到了很大的提高,因而大量应用于汽车、家电等领域。而产品近年发展很快,其镀层耐蚀性能更高,表面美观,主要应用于建筑方面。另外,对锌液成分的改善,及对稀土等微量元素的添加所产生的影响依然是目前研究的一个重要方向。 一、钣金件材料知识不锈钢板:不锈钢基础知识介绍 不锈钢的定义是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和良好的耐
17、腐蚀性能,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。不锈钢板分类:奥氏体不锈钢: 304 18Cr-8Ni 作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196800)。用于家庭用品(1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸),汽车配件(风挡雨刷、
18、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业等一、钣金件材料知识316 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;加工硬化性优(无磁性)。海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母 等。 316L 18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳 作为316钢种的低C系列,除与316钢有相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优。 用于对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。如板式换热器板片。 铁素体钢 16Cr 作为铁素体钢的代表钢种,热膨胀率抵,成形性及耐氧化性优。耐热器具、燃烧器、家电
19、产品、2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网。马氏体钢410 13Cr-低碳 作为马氏体钢的代表钢,虽然强度高,但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用;其加工性好,依热处理面硬化(有磁性)。用途 刀刃、机械零件、石油精练装置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具(刀叉)。二、塑料件材料知识什么是塑料? 塑料是在一定条件下,一类具有可塑性的高分子材料的通称。一般按照它的热熔性把它们分成:热固性塑料和热塑性塑料。它是世界三大有机高分子材料之一(三大高分子材料是塑料,橡胶,纤维)。塑料的英文名是plastic,俗称:塑胶。塑料的种类繁多,工艺繁多,本材料只介绍一点注塑用的塑料材料。为什么有人称塑
20、料为树脂? 人类最早认识的高分子材料都是树皮割破后流出的液体的提取物,呈粘稠状,也就是说它是树中提取的脂。因此,目前仍然有很多人把这种高分子材料叫树脂。但随着现代化工工业的发展,现在所用的高分子材料都是石油化工产品或石油化工的副产品或石油合成产品。现代的塑料已经不是树中提取物了,而是石化产品。塑料件材料知识简介二、塑料件材料知识塑料的本色和牌号 一般的塑料合成以后,从合成塔出来,都是面粉状的粉末,不能用来直接生产产品,这就是人们常说的从树汁中提取出脂的成份是一样的,也称为树脂,也叫粉料,这是一种纯净的塑料,它流动性差,热稳定性低,易老化分解,不耐环境老化; 人们为了改善以上缺陷,在树脂粉中加入
21、热稳定剂,抗老化剂,抗紫外光剂,加入增塑剂增加它的流动性,生产出适应各种加工工艺的,有特殊性能的,不同牌号的塑料品种。所以,同一种塑料品种有很多牌号。譬如:ABS就有注塑级的,有挤出级的,有电镀级的,有高刚性的,有很大柔韧性的等等,这才是目前人们普遍所使用的塑料,它们都经过造粒,都是颗粒料。每一种牌号的塑料,适应每一种工艺,或注塑,或挤出,或压延,或吸塑等。塑料的分子结构 一般塑料的分子结构,都是线性的高分子链或带支链的高分子链段,有结晶和非结晶两种。塑料材料的性能与其结晶性能有很大的关系,与其分子结构有很大的关系,也与其组成的元素有很大的关系。一般来说,塑料的结晶率越大,其透光性就越差;带脂
22、基的,带氨基的,带醇基的,比较易吸水,比较容易因水的作用分解,加工时,也比较难烘干;带烯烃基的,塑料的柔性就好,带苯环的,塑料比较刚硬。由于塑料的分子结构千差万别,形成了不同品种的、性能差异很大、不同牌号的上万种产品。二、塑料件材料知识塑料的燃烧 一般的塑料都能燃烧,燃烧时发出它特有的气味和火焰,这是由它的组成元素而决定的,这些可以用于塑料产品的识别。譬如:PVC燃烧时就发出绿光。同时,由于塑料能燃烧,用于家用电器产品的塑料都要求有自息性能,或加阻燃剂,必须符合美国UL94标准。塑料的优点1、质轻,比重小,最小为TPX,只有;最大的为聚氟乙烯,为2、比强度高,有很多种塑料的比强度超过钢材3、
23、不溶于水,耐化学腐蚀,耐酸,耐碱。4、不导电,是优良的绝缘材料;不导热,是优良的隔热材料,也能隔音。5、比较耐磨,有独特的自润滑性能,有些材料的耐疲劳性能好过钢材,如 POM塑料的缺点A 表面硬度低,容易刮伤 B 蠕变性大,不能承受重载荷C 弹性模量小 D 不耐高温二、塑料件材料知识塑料材料的分类按照分子结构分:1.聚烯烃塑料,如:LDPE、HDPE、LLDPE、PP、EEA、EVA、PB-1、TPX2.聚苯乙烯类塑料(它也是聚烯烃塑料,因种类多,重要,单列),如:PS、HIPS、ABS、AAS、ACS、MBS、AS3.乙烯基塑料,如:PVC4.丙烯酸塑料,如:PMMA5.尼龙(聚酰胺),如:
24、透明尼龙,、MC尼龙、PA6. 聚苯醚酯,如:POM、PPO、NORYL、PPS、PSF、PC、PET、PBT、聚芳酯、聚芳砜7.纤维素塑料,如:CN、CA、CAP、CAB、EC、CEC、HEC 8.聚胺酯,如:TPU 这种分类方法,可以帮助理解塑料的性能,因为同一种分子结构的材料有很多共性。二、塑料件材料知识按照塑料的机械性能可分为:1.综合机械性能较低的材料通用塑料,如:PE、PP、EEA、EVA、PVC2.综合机械性能中等的材料通用工程塑料,如:PS、HIPS、ABS、AAS、ACS、MBS、AS、BS、PMMA3.综合机械性能较高的材料结构工程塑料,如:PA、POM、NORYL、PC、
25、PET、PBT4. 耐高温工程塑料,如:PPO、PPS、PS、聚芳酯5.塑料合金,如:PC-ABS、PC-PBT、PC-PMMA6.热塑性弹性体,如:TPR、TPU、TPE 7. 玻璃纤维填充材料,如PP+20%玻纤这种分类方法,注重的是材料的使用领域,它表明某一种的材料适合做什么用途。 实际上,普通塑料与工程塑料之间并没有严格的区分,只不过用于工程方面多一点,或用于工程方面少一点而已,通用工程塑料只要达到机械结构的要求,也有用于结构方面的,这种分类只表明,某种材料用于结构方面多一点或少一点。由于塑料的这些特殊的性能,塑料用于各类工业产品包装,农业中地表薄膜,输水管道,家用电器外壳,医疗器械,
26、电线,电缆,通讯,航空等所有的现代人所从事领域。二、塑料件材料知识家电产品常用的塑料材料 主要有ABS、PS、HIPS、PP、POM等。下面分别介绍一下这些材料的特性和应用场合。ABS ABS英文名称Acrylonitrile-Butadene-Styrene,是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成,每种单体都具有不同特性。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构,因此在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上不同品质的ABS材料。ABS材料具有超强的易加工性、外观特性、低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度,再加上其注塑成型的产品具有高光亮的优点,因此被广
27、泛应用于外观件、高级玩具等的设计。设计时,缩水率一般在千分4到千分6,常取中间值千分之5。 MABS可以被当作透明的ABS,与ABS具有相似的机械性能、耐化学性能以及加工性能。通过调整橡胶和树脂基体的比率,MABS不仅能够获得ABS材料的性能优势,而且还能具有良好透明性能。MABS比PC更易着色,具有更好的抗环境应力开裂性能。作为一种无定型塑料,MABS具有与ABS和PC相似的收缩率,因而其注塑成型能够采用与后两者相同的模具。二、塑料件材料知识HIPSHIPS为PS的改性材料,它含有5-15%橡胶成份,其韧性比PS提高了四倍左右,冲击强度大大提高。它具有PS具有的成型加工、着色力强的优点。HI
28、PS制品为不透明性。HIPS吸水性低,加工时可不需预先干燥。因HIPS分子中含有5-15%的橡胶,在一定程度上影响了其流动性,注射压力和成型温度都宜高一些。其冷却速度比PS慢,故需足够的保压压力、保压时间和冷却进间。成型周期会比PS稍长一点,其加工温度一般在190-240为宜。HIPS制件中存在一个特殊的“白边”的问题,通过提高模温和锁模力、减少保压压力及时间等办法来改善,产品中夹水纹会比较明显。HIPS无法进行电镀,高光面也不如ABS,但某些牌号的某些力学性能,已经达到或超过ABS,同时HIPS相对ABS具有明显的价格优势,所以在一些场合,可以采用相对低价的HIPS代替ABS,譬如内部塑料件
29、或对外观要求不高的塑料件等。二、塑料件材料知识PSPS英文名称Polystyrene,中文名称为聚苯乙烯,是一种比较古老的塑料,生产工艺也已经较为完善。与其他塑料相比,PS具有的特点是有良好的透明性(透光率为88%-92%)和表面光泽、容易染色,硬度高、刚性好,此外,还有良好的耐水性、耐化学腐蚀性和加工流动性能。其主要缺点是:性脆、冲击强度低、易出现应力开裂、耐热性差等。家电产品中主要用于一些内饰件,譬如蜗壳。二、塑料件材料知识PPPP英文名称Polypropylene,中文名称为聚丙烯。与其他塑料相比,PP机械性能在常温下,比PE、ABS、PS好,特别是温度超过80时,它的机械性能不至于下降
30、很多。高温时,变软,刚性不足;低温,延性破裂,发脆。PP的表面硬度比不上PS、ABS,但比PE高,并有优良的表面光泽,因此,它可以做家电外壳等产品。PP最大的特点是它有良好的耐弯曲疲劳性。PP材料生产的活络铰链,能经受几十万次的折迭弯曲而不损坏。因此,它被俗称为百折胶。PP的优良性还在于它能耐沸水蒸煮,而不损坏,因此,适宜做医疗器械,和餐具。PP纵横向的拉伸强度相差特别大,因此,有很好的成纤性,适宜做纤维和绳索。另外,PP耐酸碱,耐很多有机溶剂,电绝缘性能优良。PP的最大缺点是:高温时刚性不足,变软,而低温时延性破裂,发脆;耐环境能力差,室外使用,易变黄变色发脆。抗拉强度的各向异性大,制品易变
31、形,连续使用温度低,蠕变性能大,不耐长期载荷;印刷性能差 二、塑料件材料知识POMPOM英文名称Polyoxymethylene,中文名称为聚甲醛。它是一种高结晶聚合物,具有表面光滑、有光泽、吸水性小尺寸稳定、耐磨、强度高、自润滑性好、着色性好,耐油、耐过氧化物。POM具有较好的综合性能,在热塑性塑料中是最坚硬的,是塑料材料中力学性能最接近金属的品种之一,其抗张强度、弯曲强度、耐疲劳强度,耐磨性和电性能都十分优良,可在-40-100之间长期使用POM不足之处在于:易受强酸腐蚀,耐候差,粘合性差,热分解与软化温度接近,限氧指数小。根据POM的特点,其被广泛用于制造各种滑动、转动机械零件,做各种齿
32、轮、杠杆、滑轮、链轮,特别适宜做轴承,热水阀门、精密计量阀、输送机。一些场合必须使用阻燃材料,譬如电器安装盒等,通过添加不同的阻燃剂,各种材料的塑料可获得不同等级的阻燃性,譬如阻燃ABS、阻燃HIPS、阻燃PP等。三、铜材料知识铜材料知识简介铜具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和延展性等物理化学特性。导电性能和导热性能仅次于银,纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。纯铜的新鲜断面是玫瑰红色的,但表面形成氧化铜膜后,外观呈紫红色,故常称紫铜.铜除了纯铜外,铜可以与锡、锌、镍等金属化合成具有不同特点的合金,即青铜、黄铜和白铜。在纯铜(99.99%)中加入锌,则称黄铜,如含铜量80,含锌量20%的普
33、通黄铜管用于发电厂的冷凝器和汽车散热器上;加入镍称为白铜,剩下的都称为青铜,除了锌和镍以外,加入其它金属元素的所有铜合金均称做青铜,加入什么元素就称为什么元素,最主要的青铜是锡磷青铜和铍青铜。如锡青铜在我国应用的历史非常悠久,用于铸造钟、鼎、乐器和祭器等。锡青铜也可用作轴承、轴套和耐磨零件等。与纯铜的导电性有所不同,借助于合金化,可大大改善铜的强度和耐锈蚀性。这些合金有的耐磨,铸造性能好,有的具有较好的机械性能和耐腐蚀性能。三、铜材料知识铜材料知识简介由于铜具有上述优良性能,所以在工业上有着广泛的用途。包括电气行业、机械制造、交通、建筑等方面。目前,铜在电气和电子行业这一领域中主要用于制造电线
34、、通讯电缆和其他成品如电动机、发电机转子及电子仪器、仪表等,这部分用量约占工业总需求量的一半左右。铜及铜合金在计算机芯片、集成电路、晶体管、印刷电路版等器材器件中都占有重要地位。 空调产品用铜主要有紫铜(纯铜)和黄铜。其中紫铜直接应用于换热器铜管、空调内部连接管(配管)及外部连接管、半圆管、三通、过滤器等铜配件。主要是由于紫铜管具备良好换热性、可延展性,便于加工等特点。间接则应用于压缩机、电机、连接线组中电线。 黄铜因其良好机械强度以及良好铸造、锻压、焊接、防腐蚀性能,主要应用于空调产品阀体类、连接类零部件,如截止阀、分配器、管接头等等。 铜价格昂贵,在空调产品上使用量大。据统计,空调产品铜材
35、料成本占空调材料成本40以上。如何减少铜用量,发展铜替代材料,降低成本已成为空调企业研究课题。三、铜材料知识空调用紫铜管可主要分为换热器用铜管、连接管、毛细管。换热器用铜管 换热器铜管分为光身铜管和内螺纹管。光管主要应用于水空气换热器铜管以及半圆管铜管。内螺纹管换热效率高,应用于冷媒空气换热铜管。铜管的种类及牌号供应形式铜管种类铜材名称GB/T 8895JISH 3300牌号牌号状 态牌 号状 态ISO 1190-1LWC光管/纯铜或无氧铜T2硬(Y)C1100T软质(O)Cu-ETP(卷料)内螺纹铜管半硬(Y2)轻软质(OL)磷脱氧铜TP2软(M)C1220 TCu-DHP三、铜材料知识内螺
36、纹管的尺寸、规格类技 术规格 mm别参 数7.000.250.187.000.270.157.940.250.189.520.270.169.520.280.15内外径D7.000.037.000.037.940.039.52+0.04 -0.029.52+0.04 -0.02内径d6.140.036.160.037.080.038.660.038.660.03螺底壁厚TF0.250.030.270.030.250.030.270.030.280.03总壁厚H0.430.030.420.030.430.030.430.030.430.03纹齿高h0.180.020.150.020.180.02
37、0.160.020.150.02齿顶角405535405305535铜螺旋角182182172182182齿数n5060567060管米克重g/m572622682812862三、铜材料知识连接管配管用铜管 连接管和配管用铜管,其作用主要用于制冷系统之间零部件和管路连接,要求可弯曲性,好塑性、好焊接性。由于紫铜具有非常好塑性和钎焊性能,因此连接管配管基本都使用紫铜材料。与换热器铜管比较,壁厚比较厚,从,管径从545mm,材料规格主要有硬态、半硬态、软态区别。根据铜管形状又可分为盘料和直料(定尺铜管)。我们目前使用铜管基本都是软态T2M连接管配管铜管种类及牌号铜材名称供应形式GB1527JIS
38、H3300牌号牌 号状 态牌 号状 态ISO1190-1纯铜或无氧铜定尺直管(L)T2硬(Y)半硬(Y2)C1100硬质(H)Cu-ETP磷脱氧铜卷料(LWC)TP2软(M)C1220轻软质(OL)Cu-DHP三、铜材料知识黄铜材料知识 黄铜材料具备良好防腐蚀性能、导电、导热性以及良好铸造、锻压、焊接、机械加工性能,且价格比紫铜便宜。按成分不同,黄铜又分为普通黄铜、铅黄铜、铝黄铜、锡黄铜等等。在需要导热、电性,耐腐蚀、高强度、形状复杂铸造、锻压加工件等产品上得到广泛应用。空调产品主要应用于阀体类、连接类零部件,如截止阀、分配器、管接头等等。常用黄铜材料有:H62普通黄铜;有良好的力学性能,热态
39、下塑性好,冷态下塑性也可以,切削性好,易钎焊和焊接,耐蚀,但易产生腐蚀破裂。此外价格便宜,是应用惯犯的一个普通黄铜品种。用于各种深引伸和弯折制造的受力零件,如销钉、铆钉、垫圈、螺母、导管、气压表弹簧、筛网、散热器零件等。H68普通黄铜;有极为良好的塑性(是黄铜中最佳者)和较高的强度,切削加工性能好,易焊接,对一般腐蚀非承安定,但易产生开裂。是普通黄铜中应用最为广泛的一个品种。用于复杂的冷冲件和深冲件,如散热器外壳、导管、波纹管、弹壳、垫片、雷管等。 三、铜材料知识黄铜材料知识 HPb59-1铅黄铜;是应用较广泛的铅黄铜,它的特点是切削性好,有良好的力学性能,能承受冷、热压力加工,易钎焊和焊接,
40、对一般腐蚀有良好的稳定性,但有腐蚀破裂倾向,适于以热冲压和切削加工制作的各种结构零件,如螺钉、垫圈、垫片、衬套、螺母、喷嘴等。在空调上铜螺母、管接头、截止阀大部分使用此材料。 HMn58-2锰黄铜;在海水和过热蒸汽、氯化物中有高的耐蚀性,但有腐蚀破裂倾向;力学性能良好,导热导电性低,易于在热态下进行压力加工,冷态下压力加工性尚可,是应用较广的黄铜品种。用于腐蚀条件下工作的重要零件和弱电流工业用零件。 四、铝材料知识铝材料简介 铝,是地球上含量极丰富的金属元素,其原子序数:13,原子量:。其蕴藏量在金属中居第2位。铝”是一种很有用的金属。黏土状的铝土矿(Bauxite)是铝的重要来源(铝土矿含有
41、50-60%的氧化铝),将铝土矿经过特殊的机械加工以提高其纯度,然后再通过化学程序析出铝土即氧化铝。再将氧化铝溶于冰晶石、电解液中分离出金属液,并将铝液转移到铸造设备中浇铸成锭。 “铝”最重要的特性是质轻,比重2.7,密度约为一般金属的1/3。而常用铝导线的导电度约为铜的61%。铝也有很高的导热度,为银的一半,纯铝熔点摄氏660度。虽然纯铝极软且富延展性,但仍可用冷加工及做成合金来使它硬化。 “铝”最大的用途是在运输和建筑业。由于“铝”在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大的应用,厨房用具是“铝”最早的用途,在今日仍有一个极为广大的市场。基于其化学抗药性,“铝”特别适合用在化学药品制
42、造和储运的构件上。“铝”对氧的亲合力很高,故也大量用于钢和铁的除氧剂。而“铝”则更广泛地用在各种交通工具的制造上和建筑业上 .四、铝材料知识铝的主要特性 铝及其合金的优良特点是其外观好、质轻,物理和力学性能好,以及抗腐蚀性好,从而使铝及铝合金在很多应用领域中被认为最为经济实用。 铝的密度只有,约为钢、铜或黄铜的密度(分别为,8.93g/ cm3),的1/3。在大多数环境条件下,包括在空气、水(或盐水)、石油化学和很多化学体系中,铝能显示优良的抗腐蚀性。 铝的表面具有高度的反射性。辐射能、可见光、辐射热和电波都能有效地被铝反射,而阳极氧化和深色阳极氧化的表面可以是反射性的,也可以是吸收性的,抛光
43、后的铝在很宽波长范围内具有优良的反射性,因而具有各种装饰用途及具有反射功能性的用途。 铝通常显示出优良的电导率和热导率,具有高电阻率的一些特定铝合金也已经研制成功,这些合金可用于如高转榘的电动机中。铝由于它的优良电导率而常被选用。在重量相等的基础上,铝的电导率近于铜的两倍。铝合金的热导量率大约是铜的50-60%,这对制造热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具,以及汽车的缸盖与散热器皆为有利。 四、铝材料知识铝的主要特性可机加工性: 铝的可机加工性是优良的。在各种变形铝合金和铸造铝合金中,以及在这些合金产出后具有的各种状态中,机加工特性的变化相当大,这就需要特殊的机床或技术。 可成形性: 这是铝及
44、许多铝合金较重要的特性之一。特定的拉伸强度、屈服强度、可延展性和相应的加工硬化率支配着允许变形量的变化。 可锻性: 铝合金可以锻造成形状与品种繁多的锻件,它们的最终部件锻造设计标准的选择范围(基于预定的用途)是很宽的。 连接铝可用各式各样的方法连接,包括熔焊、电阻焊、硬 焊、软 焊、粘结以及诸如铆接和栓接之类的机械方法。 可回收性: 铝具有极高的回收性,再生铝的特性与原生铝几乎没有别。这点使铝成为环保人士的宠儿。 四、铝材料知识纯铝很软,强度不大,但有着良好的延展性,可拉成细丝和轧成箔片,大量用于制造电线、电缆、无线电工业以及包装业。它的导电能力约为铜的三分之二,但由于其密度仅为铜的三分之一,
45、因而,将等质量和等长度的铝线和铜线相比,铝的导电能力约为铜的二倍,且价格较铜低,所以,野外高压线多由铝做成,节约了大量成本,缓解了铜材的紧张。 铝的导热能力比铁大三倍,工业上常用铝制造各种热交换器、散热材料等,家庭使用的许多炊具也由铝制成。与铁相比,它还不易锈蚀,延长了使用寿命。由于纯的铝较软,1906年,德国冶金学家维尔姆在铝中加入少量镁、铜,制得了坚韧的铝合金,后来,这一专利为德国杜拉公司收买,所以铝又有“杜拉铝”之称,在以后几十年的发展过程中,人们根据不同的需要,研制出了许多铝合金,在许多领域起着非常重要的作用。 而在某些金属中加入少量铝,便可大大改善其性能。在铝中加入镁,便制得铝镁合金
46、,其硬度比纯的镁和铝都大许多,而且保留了其质轻的特点,常用于制造飞机的机身,火箭的箭体;制造门窗、美化居室环境;制造船舶。 四、铝材料知识铝材料在空调产品上应用 由于铝具备良好传热性以及延展性,在空调产品上主要应用于换热器翅片以及电控散热片材料。另外在空调箱产品上铝型材应用于框架结构件上。铝密度只有铜1/3,价格也只有铜1/3,以铝代替铜将极大降低成本。随着市场竞争激烈,目前铝制连接管、铝线电机已开始得到应用。铝箔知识 空调用铝箔分为普通铝箔和亲水铝箔两种。普通铝箔是纯铝材料,亲水铝箔是利用物理、化学方法在普通铝箔表面涂覆一层稳定的高亲水性膜,使铝箔上的冷凝水由珠状被吸附为膜状。 普通铝箔由于
47、没有亲水层,水在翅片积累逐渐成水珠,当温度比较低时,可能会冰冻进而影响换热效果,但其价格比亲水铝箔便宜,在单冷室外机及部分冷暖室外机、风机盘管换热器上使用。亲水铝箔避免水珠凝结问题,在室内机及大部分冷暖室外机应用,但增加亲水涂层,价格比普通铝箔贵约15。另外亲水铝箔还具备防强腐蚀能力。四、铝材料知识亲水涂层分类与结构 涂 层 分 类涂 层 主 成 份构 成有机涂层亲水性树脂基材+防腐层+有机亲水层无机涂层SiO2或水玻璃基材+防腐层+有机、无机混合型亲水层+水润滑层亲水铝箔基材的牌号、状态 铝 纯 度 (不少于)牌 号状 态99.00%1030BH24、H25、H26。310298.00%80
48、11H26是指状态,2指加工硬化及不完全退火的状态,6表示产品的加工硬化程度,第2位数字越高,铝箔越硬。我们目前普遍使用H26铝箔。铝箔厚度一般为。五、表面防腐处理工艺金属表面防腐工艺知识 为提高金属防腐蚀能力,在金属材料表面需要进行防腐处理,特别是在钢材料这种容易腐蚀金属基本都要进行防腐处理。简单的防腐处理工艺有涂油和涂漆(喷漆),在工业应用上,常用防腐处理工艺有磷化、钝化、发黑(发蓝)、电镀、热浸镀、达克罗、静电喷涂、浸塑、喷漆、电泳等等。五、表面防腐处理工艺磷化:被处理金属在与酸性的磷酸盐溶液接触时,在金属表面形成稳定的不溶性的金属磷酸盐化学转换膜的一种化学处理方法。被处理工件在与磷化处
49、理液接触时,与磷化液中的游离磷酸作用,生产一代磷酸盐,分解出的三价磷酸根与金属表面或槽液中的金属离子达到饱和浓度时,即结晶沉积在金属表面,随着磷化时间的进行,在金属表面生成连续的不溶于水的粘结牢固的磷化膜。磷化主要是作为喷涂、喷漆前处理工序使用,主要是提升后续喷涂的附着力,另外也有一定的防腐蚀作用,防止产品库存阶段生锈。发黑: 钢制件的表面发黑处理,也称之为发蓝。将制件放置于温度135摄氏度到155摄氏度之间氢氧化钠和亚硝酸钠发黑液一段时间后进行钝化浸油,使金属表面形成一层氧化膜,以防止金属表面被腐蚀,此处理过程称为“发蓝”。钢材表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜,其外层主要是四氧化三铁,内层
50、为氧化亚铁。发黑工艺存在着附着力和耐磨性差的缺点,盐雾实验一般不超过12小时,目前在电机轴等部分零部件上使用。五、表面防腐处理工艺电镀知识:简单地说,电镀是指借助外界直流电的作用,在溶液中进行电解反应,使被电镀金属的表面沉积上一层均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。 比如镀铜,可以用CuSO4作电解质溶液,要镀的金属接电源负极,电源正极接纯铜,通电后,阴极发生反应:金属铜以离子状态进入镀液,并不断向阴极迁移,最后在阴极上得到电子还原为金属铜,逐渐形成金属铜镀层。 “电镀”是一种电化学过程,由于整个反应过程是在镀液里进行的,所以又称为“水镀”或液相法。电镀在金属、合金或非金属制品的表面
51、上电沉积一薄层其他金属或合金,赋予制品特殊的表面性能,例如美丽的外观、较强的耐蚀性或耐磨性、较大的硬度、反光性、导电性、磁性、可焊性等。工业上常用的电镀有镀锌、镀铬、镀镍、镀铜等等。五、表面防腐处理工艺电镀锌: 电镀锌是钢材后加工最常用的一种防腐蚀处理工艺。它具有价格便宜,表面质量好、工艺简单等特点。但是电镀锌防腐蚀性能不强,中性盐雾实验一般不超过72小时就生锈。镀锌后为提高防腐蚀能力,后续还需要进行钝化处理。另外在镀锌过程中易产生氢脆。空调产品中除镀锌钢板(属于加工前)以外常见镀锌处理主要在紧固件,另外在连接轴、电机支架等有少量应用。另外,镀锌还可应用于受损伤镀锌板修补处理。电镀铬: 铬镀层
52、在大气中很稳定,不易变色和失去光泽,硬度高耐磨性好,镀层一般是作为装饰作用。在防腐性要求较高的工业领域很少使用,因为好的铬电镀紧固件与不锈钢同样昂贵,只是使用不锈钢强度不够时,才用镀铬紧固件代替 。电镀镉 镉镀层耐腐蚀性能很好,特别是在海洋性大气环境下的耐腐蚀性较其他表面处理好。电镀镉的加工过程中的废液处理费用大,成本高,其价格约是电镀锌的1520倍。所以在一般行业不使用,只用于一些特定的环境。如,用于石油钻井平台和海航飞机用紧固件。 五、表面防腐处理工艺达克罗:一、达克罗简述: 达克罗诞生于二十世纪五十年代,为了抵抗高盐分对汽车的腐蚀,美国的科学家“迈克.马丁”研制了以金属锌片为主,同时加入
53、铝片、铬酸、去离子水做溶剂的高分散水溶性涂料。涂料沾在金属基体上,经过烘烤,形成薄薄的涂层。达克罗涂层成功地抵抗氯离子的侵蚀,防腐技术进入了新的台阶。 七十年代日本NDS公司从美国MCI公司引入达克罗技术,并且买断了在亚太地区的使用权。日本是个岛国,每年钢铁件腐蚀吨位大,引进达克罗后,迅猛发展成为达克罗龙头老大。 达克罗技术从其初始诞生的汽车工业,逐渐发展到电力、建筑、海洋工程、家用电器、铁路、桥梁、隧道、军事工业及粉末冶金行业等各领域中。 五、表面防腐处理工艺达克罗:一、锌铬膜(达克罗)防腐机理简述: 达克罗涂层是由多层金属片迭加而成,主要由微小锌(铝)片及粘合锌片的无机铬化合物组成:无定型
54、的复合铬酸盐化合物(mCrO3nCr2O3)作为粘结剂与数十层 约厚、10um大小的鳞片状锌、铝相互结合形成的涂层。工件在经过了除油、除锈处理,要再经300左右高温烘烤后形成由锌、铝、铬等组分组成的无机 涂层。固化时,涂层中的水份、有机组分等在挥发的同时,依靠达克罗液中高价铬酸盐的氧化性,对锌、铝和铁基体同时进行钝态保护,形成Fe、Zn、Al的铬酸 盐化合物。由于涂层是与基体直接反应获得的,故防腐蚀层极为致密。涂层在腐蚀环境下会形成无数个原电池,即先腐蚀掉电位较负的Zn、Al片类,才有可能腐蚀 至基体本身。因此,由于铬酸的钝化作用,复合铬酸盐,多层结构的屏蔽效应和即使在有害盐条件下的锌的受控电
55、化学保护作用,以及铝抑制锌析出的作用,使达 克罗涂层显示出较好的耐蚀性。 五、表面防腐处理工艺二、锌铬膜(达克罗)涂层特点: 1、高耐腐蚀性。达克罗涂层厚度610m,同等厚度下耐腐蚀性是电镀锌710倍。2、无氢脆。工件的前处理不进行酸洗是达克罗涂覆的又一特点。不酸洗,即无氢离子侵蚀钢铁基体。3、高附着力。收紧的弹簧经过达克罗处理后,拉开再做盐雾试验,其缝隙处仍可耐盐雾240h以上 。4、耐热性。达克罗在300度高温下仍然可保持良好抗腐蚀性。5、耐候性。达克罗达克罗在一定涂层厚度下可以经受二氧化硫、酸雨 、机油等腐蚀。6、硬度低,不耐磨 。三、达克罗螺钉实际应用存在的问题 达克罗涂层的工件,要求盐雾实验达到500小时以上,从理论上讲其耐蚀性要比电镀锌好得多,但在实际应用中我们发现,达克罗螺钉在使用不久发现出现锈蚀。经过分析,发现出现锈点的位置绝大部分在工件的尖角处以及打螺钉十字槽
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