книги из ГПНТБ / Лисовская Э.П. Физико-химические методы очистки поверхности деталей и изделий в судостроении обзор

дые композиции (бруски, плитки, порошки), используемые без добавления жидкости либо при незначительном увлажнении.

Подобные материалы используются, как правило, для очист­ ки поверхности протиранием и находят применение для местной очистки труднодоступных участков крупных изделий, декоратив­ ной очистки мелких деталей, для специальных целей.

Широко применяются для очистки металлических поверхно­ стей различные твердые композиции (бруски, плитки) и порош­ ки, используемые без добавления воды, либо с незначительным увлажнением.

В табл. 33 приведены рецепты некоторых составов этого вида. Составы 1,2,3,4 носят универсальный характер; 5,6,7 — для алюминия; 8,9 — для серебра; 10-—для меди; 11—для меди и латуни; 12 — для никеля. Составы 1—6 и 8-—твердые компози­ ции, получаемые расплавлением жировой части или растворе­ нием (при нагревании) мыла в воде, смешиванием порошкооб­ разной части с жидкой и отливкой в форму для затвердевания. Составы 7 и 9—12 — порошки мелкоизмельченные и просеянные.

2.5.3.Пассивирующие промывные составы

Всвязи с тем, что полностью очищенные металлические по­ верхности обладают повышенной чувствительностью к воздей­ ствию агрессивных факторов внешней среды, а при очистке- в водных растворах не исключено коррозионное действие влаги и солей, оставшихся после очистки, процессы очистки весьма часто дополняются операцией пассивирования — созданием на очищен­ ной поверхности металла тонкой защитной пленки, временно предохраняющей от коррозионного воздействия окружающей •среды.

По составу эта пленка может представлять собой химическое соединение, играющее роль ингибитора коррозии, либо состоять из твердых окислов, хроматов или фосфатов защищаемого ме­ талла.

Наиболее распространенными неорганическими пассивато-

ствия, в зависимости от условий хранения, находится в пределах

103

30%, рабочие температуры 60—90°С, длительность обработки 15—300 с, температура сушки до 60° С.

Хроматная обработка может обеспечить защиту при высоких концентрациях растворов на срок свыше одного месяца.

Органические ингибиторы коррозии весьма многочисленны и более специализированы. Например, бензоат натрия пассиви­ рует черные металлы, медь и ее сплавы, но не защищает алюми­ ний и вызывает коррозию цинка.

Триэтаноламин пассивирует черные металлы и вызывает кор­ розию цветных. Моноэтаноламин защищает только цветные ме­ таллы, кроме меди, хрома, никеля.

Примерами применяемых в практике составов могут служить

При zf p a 6 =75±5°C .

Пассивация стальных трубок гидросистем после обезжирива­ ния (г/л):

При 2fpa6 = 20—30° С, т = 1 — 2 мин.

Пассивация топливной аппаратуры после очистки (г/л):

При % = 1—2 мин.

Пассивация коленчатых валов после очистки (г/л):

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ОПЕРАЦИИ ОЧИСТКИ

Основные положения технологии операций мойки, очистки и обезжиривания сохраняются в общих чертах одинаковыми во

ивыборе оптимального для данного случая варианта.

3.1.Очистка листовой корпусной стали, проката и литья от окалины, ржавчины, продуктов коррозии

Специфичность загрязнений, подлежащих удалению, заклю­ чается в данном случае в их неорганической природе, прочном

105

сцеплении с поверхностью металла, из которого они образова­ лись.

Наиболее широко применяемыми в настоящее время для удаления загрязнений рассматриваемого типа являются механи­ ческие методы — дробеструйная или дробеметная обработка.

Эти методы подробно освещены в литературе [118]—[127] и в содержание данного обзора их рассмотрение не входит.

Также достаточно широко применяются методы химического и электрохимического травления в кислых растворах, не рассма­ триваемые в данном обзоре.

Очистка и обезжиривание листовой корпусной стали без уда­ ления металла составами, описываемыми в, настоящем обзоре, широко производится после удаления окалины и ржавчины, пе­ ред нанесением покрытий (грунтов, красок, металлопокрытий). Эти операции освещаются ниже.

Очистка свыше двухсот видов деталей разнообразной формы от окалины производится на полуавтоматической линии УПЛО производительностью 300 кг/ч, состоящей из четырех позиции, в том числе из трех ультразвуковых.

Обрабатываемые детали обезжириваются в присутствии уль­ тразвука в нагретом до 60—80° С щелочном водном растворе, содержащем 20 г/л бикарбоната натрия, 10 г/л тринатрийфосфа-

(1,19) 30, ингибитор ПБ-5 (3—5), поваренная соль 50. После

Заключительными операциями являются промывка, пассива­ ция и сушка. Агрегат работает с программным управлением.

Ванны снабжены преобразователями, работающими на час­ тоте 20—30 кГц при силе тока 10 А и напряжении 400 В от ге­ нератора УЗ Г-ЮМ (каждая ванна от отдельного генератора). Общая мощность, потребляемая агрегатом, 33 кВт.

Удаление пригара с поверхности стальных и чугунных отли­ вок может производиться в нагретых до 130—150° С (кипящих) растворах едких щелочей (в основном едкого кали) концентра­ ции 45—55%. При наложении ультразвука тот же очищающий эффект может быть достигнут при температуре- 60—80° С [128].

3.1.1.Очистка длинномерных изделий

Кдлинномерным заготовкам и изделиям относятся металли­ ческие прутки большой длины, ленты, проволока и другие полу­ фабрикаты и изделия.

Специфика операции в данном случае заключается не в ха­ рактере загрязнений, а в форме очищаемого объекта. Соответ­ ственно очистка длинномерных изделий производится, как пра­ вило, механизированно, на специализированных установках [129].

106

Так, например, очистка ленты по [130] производится на уста­ новке рис. 4.

Установка состоит из ванны 1, ультразвуковых преобразова­ телей 2, смонтированных в торцовых стенках ванны, полых пер-

а)

Рис. 4. Установка для очистки ленты (схема): а — схема установки; б — узел роликов.

форированных роликов 3, которые связаны при помощи коллек­ тора 4 с нагнетающим патрубком 6 насоса 7. Всасывающий патрубок 8 насоса подключен к ванне или к сливному баку 5. Полые перфорированные ролики вращаются в подшипниках 9. Коллектор 4 подключен к роликам через штуцеры 10.

После включения ультразвуковых преобразователей включа­ ется насос 7, который нагнетает моющий раствор в полость ро-

107

ликов. Раствор вытекает из роликов через отверстия. В процессе очистки отделившиеся от очищаемой поверхности легкие соста­ вляющие загрязнений всплывают на поверхность раствора и по трубопроводу поступают в сливной бак 5. Тяжелые составляю­ щие загрязнений, опускаясь на дно ванны и встречая на своем пути ленту в области нижних перегибов, не накапливаются в этой области, так как струи раствора, вытекающего из отверстий полых роликов, создают заслон движущимся загрязнениям и удаляют их.

Устройство (рис. 5) для обезжиривания лентообразного материала, например металлической ленты, предусматрива­ ет [131] применение паров кипящего растворителя, причем эти

пары тяжелее воздуха. Имеется емкость для растворителя 3 с

приспособления 6 для перемещения металлической ленты через паровую зону. Предлагаемое устройство отличается тем, что охлаждающие приспособления 9 расположены вблизи образо­ ванного стенками 5 порога для паров растворителя. Имеются приспособления 8 для стирания растворителя с поверхности по­ лосы 6, расположенные на верхнем краю стенок 5.

Разуплотненные бухты стальных канатов 3, подвешенные на траверсе 4, помещают в ванну 5, заполненную водным раство­ ром моющего препарата, позволяющего производить очистку стальных канатов от остатков старой канатной мази, механиче­ ских загрязнений и ржавчины. Ванна оборудуется нагреватель­ ными элементами 1 и активаторами 2, приводящимися во вра­ щение от электродвигателей 8 через клиноременную передачу 7.

108

Ванну после размещения в ней бухт канатов закрывают крыш­ кой 6.

Включая электродвигатели 8, приводят во вращение актива­ торы 2, которые создают моющие встречные направленные по­ токи моющей жидкости, проходящие вдоль бухт канатов и очи-

Рис. 6. Ванна для очистки стальных канатов.

щающие их. Время очистки зависит от степени загрязненности канатов.

После отключения электродвигателей 8 открывают крышку 6 ванны и извлекают из ванны 5 бухты канатов для проведения следующих за очисткой мер профилактического ухода.

Рис. 7. Установка для ультразвуковой очистки проволоки или лент.

Непрерывная очистка проволоки или ленты по [133] произво­ дится с помощью установки, схема которой показана на рис. 7.

Ультразвуковой излучатель 5, питающийся от генератора 6, снабжен волноводом 4 в форме цилиндрического стержня, длина которого кратна длине стоячей волны % (рис. 8). Волновод проходит через уплотнения / в боковых стенках ванны 3, запол-

109

Очистка проволоки, намотанной на катушки ( 0 125 мм, ши­ рина 33 мм), производится без перемотки на ультразвуковом

10 об/мин. Раствор озвучивается преобразователем ПМС-6, ра­ ботающим при силе тока 10 А и напряжении 350 В на частоте 20—30 кГц. Одновременно очищается 12 катушек.

3.2. Расконсервация листов легких сплавов

Специфичность загрязнений в данном случае проявляется в наличии толстых слоев консервационных смазок, иногда затвер­ девших (окислившихся, заполимеризованных и т. п.) и в повы­ шенной чувствительности поверхности листа к механическим и химическим воздействиям.

Последним, в частности, предопределяется выбор составов для расконсервации, которые не должны оказывать действия на основной металл.

Соответственно расконсервация может производиться про­ тиркой или промывкой органическими растворителями, но в со­ временных условиях все чаще находят применение способы рас­ консервации с помощью горячих моющих растворов невысокой щелочности и горячих эмульсий.

. Собственно обезжириванию часто предшествует удаление ос­ новной массы смазки горячей водой или пароводяной смесью путем погружения листов в ванны с горячей (70—80° С) водой или обдувания их струей горячей воды, или смеси с паром. При этом листы должны быть установлены вертикально на поддоны.

Так, например, на Балтийском заводе расконсервация листов алюминиевого сплава от защитной смазки производится поме­ щением в специальный контейнер пачки листов (25 шт.), осво­ божденных от бумаги и толстого слоя смазки и погружением в раствор на 10 мин при £ р а 6 =70—80° С. Состав раствора следую­ щий (г/л):

После расконсервации производят промывку в горячей и хо­ лодной воде, травление в щелочном растворе, осветление.

На рис. 11 показан [135] общий вид установки для струйной расконсервации листов размером до 6000x2000 мм при толщине 1,5—15 мм, труб и профиля диаметром (шириной, высотой) до 150 мм и длиной до 14 000 мм из алюминиевых сплавов. Удале­ ние толстых слоев консервирующей смазки и бумаги с листов

сплавов состоит из следующих узлов: распаковочного стола и

112