發(fā)動(dòng)機(jī)零件生產(chǎn)過程中的防銹技術(shù)

何育麟

（上海柴油機(jī)股份有限公司，上海200438）

1 前言

發(fā)動(dòng)機(jī)零件的耐腐蝕性能除與所用的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝和維修保養(yǎng)等因素有著直接的關(guān)系之外，其中生產(chǎn)制造過程中的防銹技術(shù)對(duì)其也有著很重要的影響.采用不同防銹保護(hù)技術(shù)生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)零件，其耐腐蝕性能也有一定的差距。因此生產(chǎn)制造過程中的發(fā)動(dòng)機(jī)零件的防銹技術(shù)應(yīng)用對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的耐腐蝕性能也是非常重要的。

2 工序間防銹

工序間防銹指的是加工過程中的防銹，即對(duì)所加工的發(fā)動(dòng)機(jī)零件在每一道加工工序后、進(jìn)入下道工序前，需要物流或短期貯存過程中采取臨時(shí)性的防銹保護(hù)措施。防銹前的零件表面必須無銹、無水和無其他污物。

常用的方法有防銹水防銹、防銹油防銹、氣相防銹和磷化防銹等。

2.1 防銹方法

發(fā)動(dòng)機(jī)零部件在各類加工工序間的防銹技術(shù)要求見表1。

在生產(chǎn)制造過程中，工序間的防銹方法必須保證所加工的金屬零件為無銹生產(chǎn)，同時(shí)操作簡單、切實(shí)可行、去除容易，不影響下道工序的加工質(zhì)量。

2.1.1 防銹水防銹

防銹水是指含有一定量緩蝕劑的水溶液，用于工序間防銹，也可用于零部件防銹封存前的鈍化處理。防銹水一般用在高溫、高濕的雨季或北方寒冷的冬季，春、秋干燥季節(jié)時(shí)使用的濃度可降低，也可不用。使用方法分為室溫浸涂、熱浸涂、噴淋及刷涂等，更換周期為3～6個(gè)月。

（1）室溫浸涂：在室溫下將零件全部浸入防銹水中。尺寸大的零件，可懸掛在運(yùn)輸鏈上浸入防銹水中；尺寸小的零件，盛入工位器具筐中一起浸入。干燥后，零件上掛有防銹水保護(hù)膜，根據(jù)緩蝕劑的含量不同，防銹期一般為3～10天。溶液中防銹劑含量不足時(shí)，應(yīng)立即補(bǔ)充到工藝要求的濃度。對(duì)防銹時(shí)間長的零件，在防銹水中加一些增稠劑，增強(qiáng)防銹水的附著性。

（2）熱浸涂：在防銹水加熱到不高于100℃的溫度下進(jìn)行浸涂，零件上帶有熱量，取出后水分迅速蒸發(fā)，留下緩蝕劑的保護(hù)膜，防銹期可達(dá)30天。吸潮后，此保護(hù)膜成為防銹水膜。

（3）噴淋：將防銹水噴淋在零件表面上，根據(jù)季節(jié)、環(huán)境和防銹水的濃度確定噴淋周期。大批量的工件，每天應(yīng)噴淋1～2次，溶液循環(huán)使用。

（4）刷涂：用于對(duì)大型零件的局部刷涂防銹，防銹水中緩蝕劑的含量較高。

使用防銹水時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：一是要對(duì)使用的自來水進(jìn)行分析，當(dāng)水中有Cl離子存在時(shí)，防銹水的濃度要高，以控制干擾物的影響；二是防銹水可作為水壓試驗(yàn)的試漏液，對(duì)零件進(jìn)行密封或壓力常規(guī)檢驗(yàn)，但pH值應(yīng)符合工件材質(zhì)的要求；三是使用油類加工液時(shí)，上、下工序間不宜采用水劑防銹液。

2.1.2 切削液防銹

在金屬零件切削加工過程中，所用的切削液除了提高工件表面清潔度和延長刀具使用壽命之外，還應(yīng)具備以下作用：

（1）潤滑作用：切削液能降低刀具、磨具與加工零件之間的磨損，延長刀具的使用壽命，降低能耗。

（2）冷卻作用：切削液應(yīng)具有適當(dāng)?shù)恼掣叫院蜐櫥h(huán)，能將切削中產(chǎn)生的熱量帶走，防止因摩擦產(chǎn)生高溫而燒壞加工表面。

（3）清洗作用：隨著切削液的循環(huán)流動(dòng)，排除金屬加工過程中所產(chǎn)生的金屬屑、砂輪粉末，避免粘附或附著在砂輪表面的雜質(zhì)影響零件的加工質(zhì)量。

（4）防銹作用：切削液在機(jī)加工過程中及工序間，保證零件在一定時(shí)間內(nèi)不受周圍環(huán)境腐蝕介質(zhì)的侵蝕，需要添加防銹材料，提高防銹性能。

使用切削液時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)：一是切削液的使用應(yīng)根據(jù)機(jī)床情況、使用季節(jié)以及日常檢測結(jié)果及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或作更換處理；二是對(duì)所用的切削液不能隨意直接添加清水，如果舊液變質(zhì)或被污染，則應(yīng)隨時(shí)更換新液；三是用于鋼鐵零件加工的切削液防銹性能要求pH值應(yīng)控制在8～10。鋼片試樣室內(nèi)暴露3天應(yīng)無銹，鑄鐵片試樣室內(nèi)暴露2天應(yīng)無銹。

2.1.3 防銹油脂防銹

防銹油脂的防銹期可從3個(gè)月到2年，最長可達(dá)3～5年。但用于工序間防銹的防銹期一般較短，選擇時(shí)應(yīng)注意所選的防銹油應(yīng)在下一道加工前容易去除，從而不影響下道工序的加工質(zhì)量。

零件在防銹之前，其表面必須無銹、無油、無污物，可采用刷涂、浸涂或噴涂的方法對(duì)工件進(jìn)行防銹處理。

（1）刷涂：可采用尼龍刷浸上防銹油后對(duì)零件表面進(jìn)行均勻刷涂。

（2）浸涂：將零件全部浸入防銹油中1～2min后，取出瀝干即可。

（3）噴涂：將防銹油均勻的噴涂在零件表面。

2.1.4 氣相防銹

氣相緩蝕劑一般呈固體或液體狀態(tài)，在常溫下具有一定的蒸氣壓，其蒸氣揮發(fā)后附著在零件的表面從而起到防銹作用。氣相緩蝕劑在水中或溶劑中都具有一定的溶解度，也可溶解在適量的礦物油中，其使用方法如下。

（1）粉末（或片、丸）法：把氣相緩蝕劑的粉末直接撒在金屬零件的表面，也可將粉末裝入無紡布、紗布做成的袋子中或制成片、丸等各種形狀，懸掛或放置在零件的四周。使用這種方法，要求零件表面與氣相緩蝕劑的距離要適當(dāng)。其用量按密閉空間容積計(jì)，一般每立方米的空間應(yīng)不少于50 g；在濕度大的環(huán)境中，則應(yīng)增大用量。

操作程序：清洗→吹干→撒入氣相防銹劑粉末（或片、丸）→封閉。

（2）溶液法：先將氣相緩蝕劑溶于蒸餾水或適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中，然后將這種含緩蝕劑的溶液涂刷或噴灑在零件的表面，然后再用石臘紙或聚乙烯塑料薄膜密封包裝，也可直接放入密封包裝袋中。

操作程序：清洗→吹干→涂防銹液→瀝水→封閉。

（3）氣相防銹紙（氣相防銹塑料布）法：根椐需包裝零件的大小，將氣相防銹紙或氣相防銹塑料布裁剪到相應(yīng)的尺寸后就可直接進(jìn)行包裝。如包裝件較大，可在空隙處充塞一些氣相防銹片或撒些氣相防銹粉末。

操作程序：清洗防銹→吹干→氣相防銹紙（氣相防銹塑料布）包裝→封閉。

（4）氣相防銹油法：氣相防銹油具有氣相防銹和接觸防銹的雙重作用，并具有一定的置換手汗、水分、中性鹽霧和抗鹽水等能力，但容易在油中氣化。必須在密閉的空間中使用，這樣才能具有良好的防銹效果。一般采用浸涂、噴涂的方法進(jìn)行防銹。

2.1.5 磷化防銹

磷化是用磷酸或錳、鐵、鋅和鎘的磷酸鹽溶液對(duì)零件的表面進(jìn)行處理，并在其表面形成磷酸鹽的涂層，該涂層具有優(yōu)良的防腐蝕性能和極高的浸潤透油能力。

2.2 防銹方法的選用原則

金屬零件防銹的方法有很多，使用要求和適用范圍也各異。如選用不當(dāng)，不僅起不到防銹效果，甚至可能會(huì)帶來相反的結(jié)果。因此，必須根椐金屬零件在加工過程前后的不同工序要求，選擇不同的防銹方法，才能有效地防止金屬零件的銹蝕。選用的原則有以下四個(gè)方面：（1）根椐零件的材質(zhì)、性能、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和批量大小、對(duì)防銹有無特殊要求等，選擇不同的防銹方法；（2）根椐零件所處上、下工序間的存放要求和防銹期的長短，確定使用的防銹材料；（3）考察防銹方法的使用、清洗和啟封是否簡便，以及啟封后的零件是否影響下道工序的加工質(zhì)量；（4）所選用的防銹材料應(yīng)來源便捷、價(jià)格合理。

2.3 防銹工藝

一個(gè)好的防銹材料能否發(fā)揮其應(yīng)有的效果，與制定合理的防銹工藝有很大的關(guān)系，防銹工藝應(yīng)根椐零件及加工的要求，選擇某種清洗、防銹、包裝材料和相應(yīng)的工藝裝備及操作方法，以保證在各加工工序中的零件，直至裝配、包裝等一系列過程中，不發(fā)生銹蝕。

防銹工藝應(yīng)是在總結(jié)以往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)上、下工序間的具體要求，且經(jīng)試驗(yàn)證明是行之有效的規(guī)程。

制定防銹工藝時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：（1）零件清洗得越干凈，防銹效果就越好；（2）清洗和防銹工序要配套協(xié)調(diào)；（3）制定的防銹工藝應(yīng)操作簡單易行。

2.4 倉儲(chǔ)防銹

倉儲(chǔ)防銹分為中間庫房防銹和備件庫防銹。

2.4.1 中間庫房防銹

從機(jī)加工到裝配的各工序之間，為適應(yīng)生產(chǎn)過程中設(shè)備故障、品種調(diào)整等情況，常在必要的工序間設(shè)量中間庫房，儲(chǔ)存一定量的零件。對(duì)其庫存的防銹要求如下：

（1）杜絕儲(chǔ)存帶銹的零件，儲(chǔ)存場所不得同時(shí)存放對(duì)金屬有害的化學(xué)品；

（2）盡量不用手直接接觸零件的防銹面，也不應(yīng)在其表面做記號(hào)或貼標(biāo)簽；

（3）對(duì)所儲(chǔ)存的零件須做到先進(jìn)先出，以防因積壓超過防銹期而產(chǎn)生銹蝕；

（4）儲(chǔ)存場所應(yīng)避免溫差和濕度差異過大，否則會(huì)因產(chǎn)生結(jié)露而發(fā)生銹蝕。

2.4.2 備件庫防銹

防銹包裝后的各類發(fā)動(dòng)機(jī)備件在庫房內(nèi)的儲(chǔ)放方法主要有三種形式：（1）直接堆放在平臺(tái)上或地面的木墊上；（2）采用固定式的棚架；（3）在高層貨架上疊放。

庫房應(yīng)設(shè)在遠(yuǎn)離腐蝕性污染源的地方，庫房內(nèi)不設(shè)用水設(shè)備；庫房的空氣要流通。

存放的備件應(yīng)放置在離墻壁和地面均不少于40 cm的干燥木墊上，以防止墻壁和地下的潮氣侵襲，所用的木質(zhì)料架的濕度必須不大于18%，且木材應(yīng)不散發(fā)出腐蝕性氣體，所用的金屬料架表面則需涂裝。

2.5 運(yùn)輸過程中的防銹

同一城市地區(qū)內(nèi)運(yùn)輸時(shí)：在雨、雪天運(yùn)輸時(shí)，要有遮蓋措施；異地間運(yùn)輸時(shí)：應(yīng)根椐所運(yùn)輸零件的特點(diǎn)和貯運(yùn)、裝卸條件選用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)包裝形式。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的防銹包裝

防銹包裝的目的是對(duì)遠(yuǎn)銷異地的各類發(fā)動(dòng)機(jī)零部件表面進(jìn)行防護(hù)，避免其在貯存和運(yùn)輸過程中遭受各種大氣環(huán)境的腐蝕。

3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的防銹包裝方法

發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的防護(hù)包裝方法見表2。

3.1.1 防護(hù)包裝方法的選用原則

選擇一種或多種防護(hù)包裝方法，應(yīng)根椐零部件的材質(zhì)、形狀、大小、貯存和運(yùn)輸環(huán)境及防銹等級(jí)、防銹包裝材料的一般性能、包裝容器承受的載荷程度等因素來決定。基本原則如下：

（1）防銹保護(hù)材料應(yīng)與所保護(hù)的金屬零部件相適應(yīng)；

（2）形狀復(fù)雜的零件一般不采用帶有溶劑的防銹材料，而采用氣相防銹工藝；

（3）組合的部件，采用氣相防銹包裝和環(huán)境封存工藝；

（4）零部件的重量小于50 kg時(shí)，選用能夠承受內(nèi)應(yīng)力的瓦楞紙箱或框架木箱。

3.1.2 防銹包裝分級(jí)

在確定防銹包裝等級(jí)后，按GB/T4879-1999《防銹包裝》標(biāo)準(zhǔn)分為清洗鈍化、干燥、防銹、內(nèi)包裝四個(gè)步驟進(jìn)行防銹包裝，在防銹期內(nèi)保證所保護(hù)的零部件不產(chǎn)生銹蝕。

防銹包裝等級(jí)的劃分詳見表3。

3.1.3 防銹包裝材料的技術(shù)要求

間接防銹是指不直接對(duì)零部件的金屬表面進(jìn)行防銹處理的防銹方法，間接防銹選用的材料有干燥劑、氣相防銹劑等。

直接防銹是指將防銹材料直接涂覆在金屬表面的防銹方法，直接防銹選用的材料有水劑防銹液、防銹油脂、氣相防銹劑、氣相防銹油、氣相防銹紙、氣相防銹塑料薄膜等。

主要防銹包裝材料的技術(shù)要求見表4。

3.1.4 防銹包裝方法

（1）防銹前表面處理

除銹、清洗：去除金屬材料表面氧化皮和銹層的方法分為化學(xué)法和機(jī)械法兩大類。機(jī)械法是向金屬材料表面噴射磨料或用工具刮鏟等除去氧化皮和銹層，化學(xué)法是將金屬材料和零件采用酸堿噴淋或浸蝕處理后除去表面的氧化皮和銹層。

清洗零部件表面上的灰塵、油脂、手汗、殘留污垢可選用表5中的清洗方法。

干燥：金屬表面經(jīng)除銹、清洗后，可選用表6中的方法進(jìn)行干燥。

（2）防銹

金屬零件表面經(jīng)清洗、鈍化、干燥后，可選用表7的方法進(jìn)行防銹。

（3）內(nèi)包裝

金屬表面經(jīng)清洗鈍化、干燥、防銹后，選用表8中的方法進(jìn)行包裝。

3.1.5 防銹包裝的技術(shù)要求

（1）零部件的防銹包裝操作過程應(yīng)連續(xù)，如果中斷應(yīng)采取暫時(shí)性的防銹處理。

（2）操作過程中，應(yīng)避免手汗等有機(jī)污染物污染零部件。

（3）需要進(jìn)行防銹處理的零部件，如處于熱狀態(tài)時(shí)，為了避免防銹劑受熱而導(dǎo)致流失或分解，應(yīng)冷卻到接近室溫后再進(jìn)行處理。

（4）涂覆防銹劑的零部件，如需要內(nèi)包裝材料時(shí)，應(yīng)使用中性、干燥、清潔的包裝材料。

（5）對(duì)于采用防銹劑防銹的零部件，在啟封使用時(shí)，一般應(yīng)先除去防銹劑。若零部件在涂覆或去除防銹劑會(huì)影響其性能時(shí)，應(yīng)不使用防銹劑。

（6）使用干燥劑時(shí)，應(yīng)將其分裝在紙袋中或分裝到無紡布袋、紗布袋中，袋子與空氣接觸時(shí)間應(yīng)盡可能短，一般不超過10min。

3.1.6 防銹包裝的失效原因

（1）使用的防銹油脂、氣相防銹劑等材料質(zhì)量不合格或已過有效期，會(huì)引起批量的防銹包裝后的備件生銹。因此，各種防銹材料必須經(jīng)過檢驗(yàn)，合格的材料才能使用。

（2）需要進(jìn)行防銹的零部件表面沒有清洗干凈或接觸過腐蝕性介質(zhì)，或在防銹操作過程中沒戴干凈手套，致使貯運(yùn)中的零部件備件生銹。

（3）防銹處理方法不當(dāng)或選擇的工藝不合適，如零部件備件經(jīng)熱浸油后，沒有經(jīng)過冷卻即進(jìn)行包裝。

（4）防銹包裝后的零部件，因運(yùn)輸、貯存條件不好，保管不合理，就會(huì)受到潮濕空氣、水、酸堿等腐蝕介質(zhì)的侵蝕，導(dǎo)致金屬腐蝕。

4 小結(jié)

造成發(fā)動(dòng)機(jī)零部件或整機(jī)產(chǎn)生銹蝕的原因不僅有外部環(huán)境因素，而且還有材料、設(shè)計(jì)、工藝、使用和管理等諸多方面的原因。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過程中的防銹技術(shù)，能夠有效幫助提高發(fā)動(dòng)機(jī)的制造質(zhì)量和使用壽命。