课题五 钢材表面预处理

课题五钢材表面预处理船舶工程系舾装教研室钢材表面预处理

预处理应用在钢材的一次表面处理阶段，使钢材在切割电焊装配阶段起到临时保护作用。

船舶建造场所的空气通常都是十分恶劣，预处理可以保护钢材在此阶段不生锈，有利于后道漆的复涂，大大减少了在分段组装后的二次除锈工作量。一、钢材抛丸预处理流水线

造船用预处理的方式有抛射磨料处理、喷射磨料处理和酸洗处理三种方式。抛射磨料处理亦称为抛丸处理，根据工作原理分以下几种类型：

滚筒式抛丸清理机

是利用高速放置的叶轮,将弹丸抛向滚筒仙不断翻转的铸件、锻件，清除氧化皮，使工件表面获得均匀的清理，呈现出金属原色。履带式抛丸清理机

是由高强度耐磨橡胶履带或锰钢履带装载工件，通过抛丸器将高速弹丸抛向履带上翻转的工件，达到清理的目的。转台式抛丸清理机

通过变频抛丸器使工件表面受到均匀的钢丸打击力，并且表面的钢丸覆盖率达到98%以上，以达到强化效果。吊链步进式抛丸清理机

采用多工位定点放置抛射清理的方式将铸件表面的粘砂、氧化皮去除，使铸件重现出金属本色。

抛丸处理的效率高，可以在密封的条件下进行，配以粉尘回收装置以免污染环境。再配以自动化涂漆装置则可以达到除锈－车间底漆一体化与自动化流水线作业。钢材预处理流水线有两种类型：一是钢板预处理流水线。二是型钢预处理流水线。钢板抛丸室自动涂漆机预热器后加热器校平机除尘器漆雾过滤器辊道运输排风起吊粉尘抛丸预处理流水线工艺流程钢管抛丸除锈设备钢板抛丸除锈设备喷砂房一、钢材校平

造船用的钢板，在运输或存放后，会发生变形。形变后的钢板，会影响产品制造过程中的精度。因此，钢板预处理之前或之后，应该对钢板作校平处理。多辊校平机校平机二、钢板运输车间流水线钢板的运输是靠辊道完成的。辊道通常为圆柱形，两端有轴承座，辊道间距为500～750mm。三、预热

预热是为了在抛丸前将钢板升温、除去表面水份、部分油污，使钢板升温至一定的温度以利于喷漆后的干燥。预热设备：中频感应加热液化石油气加热热水喷淋加热加热结构简单，不占地位。除污效果不佳。火焰加热钢板，烧去钢板上的水份、油污，但必须要有充足的石油气供给。除去油污、垃圾的效果最好，但设备复杂，要有蒸气源、热水泵和热水蒸气通风室，占地面积较大。热水喷淋加热设备四、抛丸

抛丸在抛丸室内完成。抛丸室安装有抛丸器、磨料循环装置、磨料清扫装置、通风除尘装置等。

1、

抛丸器包括流丸斗、罩壳内装有定向套、分丸轮，圆盘及圆盘上的叶片，轴承座基电动机。

其主要原理摒弃了压缩空气作动力作法，采用抛丸器、离心力的抛射，对工件表面进行高速投射特别对工件的内腔死角进行抛丸清理，从而达到所需的光度、清洁度、粗糙度和强化工件表面的目的。2、磨料循环系统磨料循环系统有机械输送和气动输送二种。3、磨料清扫系统4、通风除尘系统回收磨料。吸收抛丸产生的灰尘和分离回收磨料。五、磨料用于清除钢材表面氧化皮与锈蚀的。铁球

钢丝切丸是切割钢丝制成的，切下的钢丝长度等于直径，这样产生的切丸在形状，尺寸，硬度和密度上完全一致。使用中所有切丸以相同的速率磨损形状和尺寸始终保持一致，在强化过程中产生理想的效果。钢丝段钢砂钢砂回收装置抛丸喷涂流水线五、喷漆抛丸处理后的钢板表面立即涂覆车间底漆。

整个涂漆装置由高压无气喷漆机、自动喷枪、通风去雾装置组成。六、烘干钢板喷漆后应进入烘干室，促使快速干燥以利迅速搬运。烘干炉可以远红外辐射或蒸气为热源，不能采用明火直接加热。喷丸处理

利用压缩空气，使适于各种特定用途的磨粒与工件撞击或摩擦，除去锈迹、鳞皮、腐蚀产物及旧漆等，并使表面获得一定的精整度。喷丸设备

喷丸房、喷丸系统、磨料回收系统、通风除尘系统和压缩空气系统。喷丸缸船舶分段喷砂房室外喷砂磨料回收系统电动吸尘机

便携式气动吸尘机

通风除尘系统酸洗

酸洗是应用无机酸或有机酸与钢板表面的氧化皮、铁锈进行化学反应，生产可溶性铁盐，然后将其从钢铁表面清除的工艺手段。一、酸洗方法无机酸有：硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、氢氟酸等。

无机酸作用力强，除锈速度快、原料来源广、价格低廉，缺点是易产生过蚀现象。二、缓蚀剂

酸洗液中加入少量的缓蚀剂，可以减慢金属铁的溶解和氢的产生，而对清除氧化皮与铁锈的速度无显著影响。三、润湿剂

利用表面活性剂所具有的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和去污作用，改善酸洗过程。四、酸洗工艺过程除油热水浸洗酸处理冷水漂洗磷化处理中和处理冷水浸洗五、废酸处理1、利用铁屑吸收废酸中的残酸或碱液中和；2、采用离子交换清除废酸中的亚铁离子，使废酸新生。磷化

磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：

给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。1、基本原理①酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低;②促进剂（氧化剂）加速;③磷酸根的多级离解;④磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜。磷酸处理的方式有多种：

1、根据处理液组分分类，有磷酸锌系、磷酸锌钙系、磷酸锰系、磷酸铁系。2、根据处理温度分类，有高温磷化（90～98℃）