鍛件表面清洗的原則和方法

  一、表面清洗的基本原則

1.批量小的物品清洗，可以手工刷洗或擦洗。但數(shù)量多、批量大的鍛件產(chǎn)品，則宜采用機械化、自動化設(shè)備清洗。

2.鍛件表面如有切屑、廢料或灰塵等，清洗時需要以沖刷、抖動等機械力作為輔助清洗。對于清洗質(zhì)量要求特別高的鍛件，可選用超聲波清洗。

3.形狀復(fù)雜的鍛件，通常會有縫隙、溝槽、孔和洞等結(jié)構(gòu)，這些部位容易積聚清洗液，也不易排空，此時最好選用溶劑清洗。

4.為了提高清洗效果，可采用水劑加溫清洗或加壓噴洗。

5.對于高精度或清潔度要求高的鍛件，不允許在其表面殘留清洗液，這時可選用溶劑或蒸汽清洗。

 二、表面清洗的幾種方法

 1.高壓水清洗法

    對于小批量或大型機械鍛件，可以利用高壓水噴射進行清洗。在清洗過程中，鍛件應(yīng)進行旋轉(zhuǎn)，以使高壓水流從多個角度對鍛件進行噴射，此時高速、高壓的水流會使鍛件表面的油膜發(fā)生撕裂，油膜的表面張力減弱，形成油珠，然后隨若水流脫離鍛件的表面，以達到清洗的目的。

    高壓水清洗設(shè)備的特點是：結(jié)構(gòu)簡單，投資少。但對于大批量、小型鍛件，特別是杯狀及不通孔鍛件的內(nèi)部清洗比較困難。另外，這種清洗方法需要消耗大量的自來水，如果沒有專門的油水分離裝置，水資源浪費嚴重。

2.堿水清洗法

    最簡單的堿水清洗設(shè)備，是直接加熱或間接加熱式的清洗槽，堿性清洗液主要是指質(zhì)量分數(shù)為3%~10%的碳酸鈉或氫氧化鈉水溶液。清洗量大時，可使用周期式作業(yè)清洗機。在熱處理自動化生產(chǎn)線上，為了縮短清洗時間、提高清洗效果，也可利用自沸清洗機，即利用熱處理鍛件的余熱使堿水溶液沸騰，這種清洗機由自沸騰室和溫水噴霧室組成。在噴霧室內(nèi)，鍛件可以進行旋轉(zhuǎn)，以求進一步提高清洗效果。

    堿水清洗方法最主要的缺點是清洗效果不太好，尤其是容易在鍛件的不通孔和凹陷部位留有殘液，在清洗添加了各種活性劑或增效劑的高粘度淬火油時，容易留有污斑或殘留物。另外，堿性清洗液的體積分數(shù)難以控制，清洗量大時清洗液容易失效，清洗液需要頻繁更換。在這種情況下，為了減少更換消洗液的次數(shù)，常采用多槽清洗的方法。

 3.溫水清洗機清洗法

    溫水清洗機不使用清洗劑，直接使用溫水對鍛件進行清洗，其清洗效果優(yōu)于堿液清洗法。清洗時，置于升降機上的鍛件首先處于上升狀態(tài)，由側(cè)璧及頂上的噴嘴進行噴淋，完成粗清洗。然后升降機下降對鍛件進行浸泡和上下?lián)u晃，此時從底部發(fā)出的空氣泡與同時從側(cè)面進入的噴流一起形成組合清洗，洗凈能力可大大提高。

 4.金屬清洗劑清洗法

    為了克服堿水清洗法的缺點，提高清洗效果，我國有關(guān)部門研制了不少類型的金屬清洗劑。如LXI系列金屬清洗劑，可滿足中、輕質(zhì)油常溫或低溫清洗的要求，脫脂能力強。使用時，先將清洗劑在40~80℃的水中稀釋成體積分數(shù)為1%-3%的溶液，然后將被清洗的工件放在溶液中浸泡15-20min,再用熱水進行漂洗，最后用脫水油進行脫水。在清洗過程中，若使用一定的機械力，清洗速度會更快，清洗效果會更好。

    金屬清洗劑的清洗效果較堿水有所提高，但價格昂貴，并伴有難聞的氣味，也不適合用于高粘度、高沸點的重質(zhì)淬火油的清洗。大量使用時，廢水排放為環(huán)保所不允許，浸泡時間過長對部分鍛件還有腐蝕作用。為此，金屬清洗劑在熱處理行業(yè)對油的清洗中使用非常有限。

5.有機溶劑清洗法

    使用三氯乙烷、三氯乙烯等有機溶劑進行清洗，與眾多清洗方法相比，其清洗效果是最佳的。這種清洗方法雖然效果極佳，但在清洗過程中，有機溶劑極易發(fā)生揮發(fā)和飛濺。揮發(fā)、飛濺的有機溶劑有時會占總消費量的70%,揮發(fā)進入大氣的溶劑蒸汽會污染環(huán)境。所以，作為過渡辦法，有的熱處理生產(chǎn)企業(yè)常采用密閉型減壓溶劑清洗法。

    密閉型減壓溶劑清洗法的全套裝置是一個密封系統(tǒng)：鍛件進入清洗槽后，起動真空泵把槽內(nèi)空氣排出，并同時供應(yīng)有機溶劑，由于溶劑能在鍛件狹窄的縫隙或不通孔深處與油直接接觸，所以能提高清洗效果。在溶劑蒸汽清洗時，鍛件在幾乎沒有空氣的情況下與高密度的溶劑蒸氣均勻接觸，清洗效果會進一步提高。

    另外，由于是密閉系統(tǒng)，溶劑的用量能降至敞開型常壓淸洗方法的十分之一，密閉減壓清洗裝置是靠真空蒸餾回收溶劑和油的，回收后油中溶劑的質(zhì)量分數(shù)（含量）可由20%降至4%以下。

6.燃燒脫脂法

    鍛件在進入熱處理工序之前，往往需要清洗掉其表面的輕質(zhì)油類，這時可以把鍛件直接加熱至450~500℃，使輕質(zhì)油汽化或燃燒，以達到鍛件去油之目的，這種方法叫燃燒脫脂或叫汽化洗滌脫脂。這種方法還兼有對鍛件的預(yù)熱作用，因而可提高熱處理工效。

    不過，這種方法的燃燒脫脂僅適用于熱處理前的清洗，也僅能清洗切削油、防銹油等輕質(zhì)、低粘度或低沸點油類，對于高粘度、高沸點的重質(zhì)淬火油，燃燒后會有大量殘留物和炭黑附著，反而達不到清洗的要求。