索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施 摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其提出了很高的防腐性能要求。研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀锌和环氧喷涂处理。关键词:桥梁工程;索结构应用;腐蚀特点;防腐措施;热浸镀锌;环氧喷涂随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索结构的防腐处理提出了新的要求与课题。1索结构在桥梁等工程中的应用特点索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁工程中的应用范围。另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观效果等多方面要求;悬索桥主缆在成桥后需对其采取综合防护处理,有较高技术要求;对于由钢丝绳构成的索结构通常可采用涂装或油脂防护;此外,对索结构的锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系列工艺改进措施。2桥梁索结构应用中存在的主要问题由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱桥的吊索也很容易发生类似问题。针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-brand Estruary桥,由于斜拉索腐蚀严重,建成的第三年就更换了全部的斜拉索,耗资达6 000万美元,是原来斜拉索造价的4倍;委内瑞拉的Maracibo桥,建于1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定对全桥斜拉索进行更换,全部进行镀锌处理,并采用了含有铅质的酚醛树脂糊膏进行表面防护,且换索后拉索根数增加一倍;我国广州海印大桥于1988年年底建成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资大量资金及时间; 2001年11月7日,宜宾南门大桥(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈;此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维护工作,耗资7 300万美元。3索结构的腐蚀特点索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用1 600~1 700MPa。由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出现;疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻疲劳腐蚀的作用。桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。4钢丝的热浸镀锌处理热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理(锌层均匀性及表面效果)等。5环氧树脂涂层处理5. 1基本材料特点及应用条件环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十分理想。当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、固化剂、填料等组成。根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。5. 2SC钢绞线主要技术特点随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称 Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时打散,喷涂后再将其复扭成型。以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特点如下:对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理想,应用前景广阔。与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可保证,十分有利于设计施工控制。普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充分保证其涂膜质量。涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应降低。6结论(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中具有难以替代的作用。(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接构造。(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐必须高度重视,采取相应工程处理措施。(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其它防护处理措施,可取得良好防腐效果。参考文献:[1]中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)[S].[2]JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].[3]GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].[4]唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建筑, 2005(1): 125-126.
(1)新钢材表面处理 喷涂冷镀锌前,应选择机械除锈(喷砂、抛丸等),使钢材表面清洁度达到ISO 85O1—1 Sa 级,相当于GB 8923 Sa 2.5级。它的文字定义为:“钢材经过机械除锈后,表面无油、无锈,无氧化皮及其他的污物,或仅留轻微的痕迹;95%钢材表面受到钢丸(砂)冲击,露出金属的光泽。” 对于表面处理质量的另一个指标— — 粗糙度,不同冷镀锌材料对粗糙度的要求不同。在锌加(Zinga)的施工说明中,要求平均粗糙度Ra=12.5 ,即粗糙度Rz=55~75微米。在“强力锌”及“罗巴鲁”施工说明书中,对粗糙度的要求略低,Rz=40~60微米。 如果冷镀锌单独成膜,作为防腐涂层时,表面粗糙度可控制得略小一点,以保证冷镀锌的涂层厚度;而当冷镀锌作为重防腐涂料的底层,总配套涂层厚度大于180微米时,为保证整个涂层的附着力,钢材表面粗糙度Rz应大于60微米。 (2)旧钢材的表面处理 最好亦是采用喷砂的办法去除旧漆膜、锈斑后,钢材表面尚有一定的粗糙度。若条件限制,也可采用手工打磨及风(电)动工具打磨除锈的办法,除锈等级标准达到ISO 8501—1 St 3级,即非常彻底的手工和动力工具除锈。它的文字定义为:“表面应无可见的油脂和污垢,并且几乎没有附着不牢的氧化皮、铁锈、旧涂层和异杂物。表面应具有金属底材的光泽”。不同品牌的冷镀锌材料对表面处理的等级要求各有不同。如比利时Zinga在涂装前,允许钢材表面有5%左右轻微锈蚀面积;ROVAL在对钢材表面打磨到st 3级时,经中国船舶工艺研究所测试,60~80微米(干膜厚)的ROVAL涂层,对钢材的附着力极好,拉开法可达到。 (3)电焊缝的表面处理 电焊缝部位是钢构件最易锈蚀的部位。实践证明:在有电弧喷锌(铝)和热浸锌镀层的钢构件焊接安装后,用冷镀锌对焊缝进行修补,是经济而有效的办法。但修补前,焊缝表面必须认真去除“飞溅”、“焊渣”及“焊烟”,去除油脂、焊缝探伤剂及其他污物,打磨处理至ISO 8501—1的St 2级。表面处理完毕后,立即涂装第1道冷镀锌。 2.涂装施工优质的冷镀锌,钢材又经过符合规格的表面处理,还必须依靠良好的涂装施工,才能充分发挥冷镀锌的最大优越性,给予钢材有效的保护。除了各种规格、各种类型的冷镀锌气雾罐外,冷镀锌最常用的施工方法是:刷涂、空气喷涂和高压无气喷涂3种。辊涂速度快,但因渗透性不佳,在涂膜中往往会截留空气,所以不适于底漆“冷镀锌”的涂装。 涂装环境条件:温度范围:-5-50~C;相对湿度:小于85%;自身覆涂3 h(判断标准:吹棉球法或指触法);覆涂其他涂料24 h以上。
工艺流程以镀锌铁合金为例,工艺流程如下:化学除油→热水洗→水洗→电解除油→热水洗→水洗→强腐蚀→水洗→电镀锌铁合金→水洗→水洗→出光→钝化→水洗→干燥。镀液配制镀液的配制(以lL为例):⑴在镀槽内先加入1/3体积的纯净水;⑵用1/3的纯水溶解氢氧化钠(溶解时会发热,必须小心);⑶用少量的水将氧化锌调成糊状,然后加入较多的纯水,充分搅拌。将搅拌好的氧化锌慢慢加入到溶解好的氢氧化钠溶液中,边加边搅拌,使其充分络合后加入到镀槽中;⑷当镀液温度降至30~C以下后,加入85g的Baser,充分搅拌;⑸将15mL BaseF溶解在15g BaseR中,然后将其混合物加入镀槽;⑹加入4mL的H—O624,充分搅拌;加水至所配体积;⑺加入光亮剂ZF-105A、ZF-105B;充分搅拌。黑色钝化工艺流程:水洗→出光→水洗→黑色钝化→水洗→后处理→干燥。
热镀锌工艺流程:工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验.1脱脂:可采用化学去油或水基金属脱脂清洗剂去油,达到工件完全被水浸润为止。2酸洗:可采用H2SO415%,硫脲,40~60℃或用HCl20%,六次甲基四胺1~3g/L,20~40℃进行酸洗。加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量。脱脂及酸洗处理不好会造成镀层附着力不好,镀不上锌或锌层脱落。
氯化钾镀锌相关问题与处理第一节 氯化铵盐镀锌1. 故障现象:新配氯化铵镀锌,锌层发黑,钝化不亮。原因分析:它只使用平平加,且加入量过大。平平加的作用是同其它光亮剂配合使用时作载体。在酸性镀锌溶液中,虽然对光泽性起一些作用,但它的主要贡献是能使其它光亮剂稳定、均匀地分散于镀液中,充分发挥其它光亮剂的作用。它用量少,作用也不大,过多亦无益处。处理方法:停止添加平平加,采用大电流处理,消耗掉多余的平平加,再补充氨三乙酸和聚乙二醇。2. 故障现象:镀锌层经钝化后,发现表面有密集的小泡,小泡呈半圆形。原因分析:起泡有两种,一种是脆性所引起的,另一种是镀层同基体结合力不良引起的。脆性是指镀层中由于夹杂无机或有机杂质,内应力增大而发脆。一般情况下引起的脆性因素是由于光亮剂加入过多。结合力是指镀层同基体金属结合的牢不牢。引起结合力不良的因素主要有以下两方面:一、基体表面油污未除尽;二、镀槽中重金属杂质如铅、铜等含量太高,影响了锌的电沉积,使锌中杂质过多,从而造成结合力不良。处理方法:首先应判断是由何种原因引起。先观察一下镀锌层的光亮性,如非常光亮,应查光亮剂的加入量,如加入量过多,故障就可能引起脆性。如光亮剂正常,应检查经前处理过的零件表面是否有油污。把零件放入水中浸一下,提出观察它的湿润性是否良好(金属表面的水膜成一片,表明湿润性良好)。如果是表面有油膜未除尽,应加强前处理工作。如果表面油污已除尽,则应检查一下经锌粉处理的周期。周期长的话,镀液很可能是铜、铅杂质过多引起的。解决方法是加入氨三乙酸或乌洛托品(六次甲基四胺),依靠它对重金属的络合作用来降低金属杂质离子的影响。如果加入后起不到掩蔽金属杂质的作用,说明金属杂质已达相当的数量,需要用锌粉来进行处理。3. 故障现象:返镀成品(因钝化后表面不合要求或厚度未达到标准,用稀Hcl或HNO3将钝化膜去除,然后直接在锌镀层上复镀锌)发现起泡。原因分析:复镀产品表面起泡,多数是由于原来的镀锌层表面的铬酸盐钝化膜未除尽造成的。处理方法:适当延长复镀零件在稀Hcl或HNO3中的浸渍时间,使表面钝化膜完全除尽,然后再进行复镀。4. 故障现象:挂镀零件,镀层外观色泽正常,经低浓度铬酸白钝化,钝化膜发黑。原因分析:镀锌层中如果杂质过多,不仅会引起前述的起泡现象,也会发生稀硝酸出光后锌层变黑(或者出光不亮)的现象。零件从镀锌槽中出槽时,外观锌层是正常的,只有经出光或钝化后才会出现这种现象。处理方法:由于镀液中金属杂质过多,需要用锌粉进行处理,故障即可消除。5. 故障现象:具有螯合作用的铵盐镀锌溶液(氨三乙酸、柠檬酸)在镀液中经常接触铁件,铁杂质必然积累,当超过一定量后,将使出光后的光亮镀层出现兰紫色,脆性增大,甚至于有些部件镀层剥落和破裂。原因分析:造成上述现象的原因是铁零件落入槽中腐蚀造成的。处理方法:下班前用磁铁吸出落入槽中的零件,这种情况下铁杂质积累是很慢的。经常用锌粉处理。在处理其它金属杂质的同时,能去除部分铁离子。(加入适量的硫脲缓蚀铁的腐蚀,对控制铁的污染也能起些作用)。6. 故障现象:零件经铵盐镀锌钝化(尤其是天兰色、白钝化后),在其表面出现一摊摊“浆糊”状斑迹。原因分析:造成该故障的原因有两种:一、零件离开镀槽后暴露在空气中的时间过长,然后再钝化。在搁置期,表面锌层同空气及镀液发生化学作用,在镀锌层表面产生腐蚀产物,这样钝化后出现“浆糊”状斑迹。二、零件在电镀过程中,直接加入未经稀释的平平加,它一下子不容易散开,粘附后造成斑迹。处理方法:一般来说,造成这种故障的原因是前一种。在生产中,零件一出槽应立刻水洗(对酸性镀锌可在稀的热碱液中浸一下,对碱性镀锌可在5%的柠檬酸液中浸洗),然后再经水洗、钝化,“浆糊”状斑迹就不会出现。若表面已有腐蚀产物,可在工件放在出光溶液中适当延长浸亮时间再去钝化,依靠出光液来将腐蚀产物溶解。但是这种方法镀层损失大。或者也可以将零件浸入浓的碱溶液中浸几秒,凭借碱把腐蚀产物去掉,然后再用水冲洗干净。如果是直接加入浓的平平加引起的,则应改变加入的方法,稀释后加入,应充分搅拌。第二节 锌酸盐镀锌1. 故障现象:新配锌酸盐镀液,镀层发暗、起雾,局部发黑。原因分析:因原材料不纯往往发生这类故障。原材料包括ZnO、NaOH、锌阳极和水质。处理方法:如果是重金属杂质引起的,可加入1~3g/L锌粉或使用CK-778 ,充分搅拌并过滤.然后在每升镀液中加入4~8ml/L水玻璃,或加入2~4g/L酒石酸,或加入1g/L EDTA二钠,进一步掩蔽金属杂质。如果使用质量差的NaOH(特别是挂镀时),应加入2~4g/L酒石酸,即可得到米黄色镀层。若水质硬度太高,可加入浙江黄岩荧光化工厂生产的“锌酸盐镀锌水质调整剂” 4ml/L,就能得到米黄色镀层。2. 故障现象:新配锌酸盐镀液,按工艺要求严格配制,杂质净化亦有进行,但开始总是镀不好。原因分析:是新配槽液Zn2+浓度分层所致。镀液下层Zn2+浓度大,上层Zn2+浓度低,造成Zn2+上下浓度不一致。处理方法:电解数小时,并稍许搅拌,镀几槽即好。3. 故障现象:整流器输出电流为300A,电镀几分钟后下降到200A,如人为升高到300A,但没几分钟,电流又下跌到150A,后来再调,却再也调不上去。原因分析:电流300A,电镀几分钟后由于阳极进入钝态,致使电流下降到200A,如此时人为升高到300A,相当于外界推阳极进一步处于稳定的钝化状态,这样电流又很快地处于150A左右了。处理方法:适当提高NaOH含量,有利于锌阳极的活化,并增大阳极面积。锌在镀锌时致钝电流密度约为~2A/dm2,故阳极电流密度不得超过2A/dm2。此外,阳极表面应经常清洗,防止结垢。因为阳极表面结垢后,相当于减少了阳极的真实面积。4. 故障现象:锌酸盐镀液中异金属杂质对镀层引起的不良影响太大,由它们引起的故障现象列于下表:异金属杂质 允许含量(mg/L) 故障现象Cr3+ ≤1 高电流密度处发雾,呈棕灰色,含量高时fI下降Pb2+ ≤5 硝酸出光后,有黑色条纹,钝化不亮,低DK处呈灰黑色,甚至无镀层Cu2+ ≤10 低DK处呈灰兰色,加速阳极溶解Fe2+ ≤10 二次加式性能差,钝化后吻变色,结合力差,镀层脆性增大,镀层起雾、发黑Ni2+ ≤10 镀层发脆,易产生条痕处理方法:利用锌粉和专用活性炭,处理镀液中异金属杂质离子效果见下表:(注:分析仪器采用WFD—YZ原子吸收光谱)处理结果(mg/L)工艺类别 处理方法 异金属杂质离子铁 铜 铅 铬原DPE—Ⅲ镀锌工艺 未处理 正常槽液含量 1 加金属杂质后含量 31 处理后 锌粉处理 31 16 7专用炭处理 20 —80光亮镀锌 未处理 正常槽液含量 1 加金属杂质后含量 29 处理后 锌粉处理 专用炭处理 从上下这三个表格可以看出,槽液中加入~的CK—778净化剂,对于不含任何络合剂的镀锌液中铁、铜、铅、铬去除均有明显效果。对于含有给合剂三乙醇胺的镀液也有较好的效果。在生产中,加入CK—778净化剂后应强力搅拌,使其与镀液充分接触,搅拌后应在2~3小时内立即进行过滤。利用CK—778处理锌酸盐镀锌有害金属结果:处理前 金属杂质后含量 类别工艺类别 Fe(mg/L) Cu(mg/L) Pb(mg/L) Cr(mg/L)受污染 处理后 有效率 受污染 处理后 有效率 受污染 处理后 有效率 受污染 处理后 有效率ZB—80光亮镀锌 1 805 1 98% 98% 94% 18 2 80%2 22 93% 95% 5 83% 5 93%3 30 97% 41 98% 91% 14 91%原DPE—Ⅲ镀锌工艺 1 37 87% 95% 78% 15 58%2 22 91% 95% 5 83% 5 61%5. 故障现象:某单位以DE为添加剂,镀锌件出槽时光亮如镜,但在放置过程中,锌层纷纷起皮脱落。原因分析:这是由于镀层脆性所致。剥落下来的锌镀层成碎块,用手指研磨,很易成粉末状。这些原因是因为片面要求镀层光亮,盲目加入过多光亮剂香草醛之故。处理方法:挂入废铁板进行大电流处理,人为消耗,直致色泽正常。另一种方法是加入颗粒活性炭,把过多的光亮剂香草醛吸附掉,然后沉淀过滤。生产中一般用前法。生产中添加剂使用应少加、勤加,正常的镀锌层呈米黄色即可。6. 故障现象:锌酸盐镀锌会发生起泡现象。原因分析:起泡原因是多方面的,其分述如下:①镀液本身的性质:电解液自身不足,对钢表面的活化较差。②添加剂的质量和用量:质量好的DE,应是淡黄色的,若发现分层,色如红棕或咖啡色,则加入镀液后即使不起泡,也会出现这样或那样的故障。添加剂加入过多,镀层夹杂也多,内应力加大,也易起泡和产生脆性。冬天,在无加热情况下,最易发生起泡。因为镀液温度低,添加剂吸附在零件表面多(温度低,有利于添加剂的吸附),镀层夹杂更多,更易起泡。此外,香草醛加入多,镀层光亮性很足,脆性在,会由脆性引起起泡。③镀前处理(包括入槽前的弱酸腐蚀)不良。④镀液的净化:金属杂质离子含量太高也会引起镀层起泡。⑤操作条件控制不当:如电流过大、温度很低,都将会引起有机物夹杂,引起起泡。⑥挂具引起起泡。⑦镀层边缘四周太厚,引起应力过大而起泡。处理方法:做好技术管理工作,严格遵守操作工艺,镀液应定期分析,定期加料,添加剂少加勤加,定期过滤,应每季过滤一次。①加入3~5g/L的NaCN,以增加对钢铁件的活化作用,同时又可掩蔽镀液中重金属杂质的影响。3~5g/L的NaCN基本符合排放条件。②添加剂应用合格品,在使用过程中应连续滴加,以保持其含量一定。③严格认真地做好镀前处理工作,钢铁件镀锌应有完整的镀前处理工序:化学除油、酸性除锈、电解除油、镀前活化等四个主要工序。各工序应仔细操作,严格清洗。镀前的一道浸酸活化工序是不可缺少的,再经清水洗涤,才能电镀。活化是使钢铁件表面钝化层去掉。④一旦添加剂、光亮剂加入过多,或重金属杂质多,或镀液分解产物多,则应进行大处理。⑤冬天应控制好液温,温度应在15℃以上,若无加温装置,则添加剂应尽量少。⑥挂具不可用锡焊,如有焊点应浸塑处理。用塑料薄膜包扎起来并不好。⑦严格控制镀层厚度,边缘不超过20μM,否则边缘易起泡。7. 故障现象:深镀能力明显较差。原因分析:如果Zn2+浓度高,NaOH浓度低,会影响深镀能力。另外,添加剂质量差或含量少也会影响深镀能力。处理方法:调整NaOH:ZnO = 10~12:1,对于某些盲孔较深的零件,深镀能力要求高者,可加入“MB”防老剂(2—巯基苯并咪唑),加入量一般为~。开始加入时效果应不明显,一周后就会生效。8. 故障现象:镀层有较多的条纹和气流。原因分析:产生此类故障的原因主要是碱性锌酸盐镀锌的电流效率太低,析氢所造成的。若增大阴极电流密度,则电流效率还会继续降低。大量的析氢,致使镀层产生气流、条纹,这种现象在冬天液温低时更明显。处理方法:阴极电流密度不宜过大,液温控制在15℃以上,DK控制在 A/dm2,若没有加温装置,DK应控制在 A/dm2。若现象较明显,可加入一些表面活性剂,利于氢气的析出。9. 故障现象:电镀大机架,电流开的小,深镀能力差,深凹处无镀层。电流开大,机架两端烧毛。原因分析:锌酸盐镀锌其深镀能力是较好的。但对于复杂的零件来说,凹陷程度较深者,电流开的小,往往镀层薄,钝化后就被腐蚀掉,故必须用大电流。处理方法:准确镀液成分和添加剂、光亮剂用量恰当,尽可能开大电流,使零件的深凹处有一定厚度的镀层。为避免机架两端烧毛,可在机架两端设置辅助阳极,让一部分电流流到辅助阳极上。
热镀锌板的生产工序主要包括:原板准备→镀前处理→热浸镀→镀后处理→成品检验等。热浸锌层是锌在液态下,分三个步骤形成的,铁基表面被锌液溶解形成锌、铁合金相层;合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌、铁互溶层;合金层表面包裹着锌层。镀锌铁合金为例,工艺流程如下:化学除油→热水洗→水洗→电解除油→热水洗→水洗→强腐蚀→水洗→电镀锌铁合金→水洗→水洗→出光→钝化→水洗→干燥。
在盛有镀锌液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。镀锌液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,镀锌液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入镀锌液,以保持被镀覆的金属离子的浓度[1]。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。镀锌时,阳极材料的质量、镀锌液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。1、碱性氰化物镀锌2、碱性锌酸盐镀锌3、铵盐镀锌4、钾盐镀锌5、铵钾混合浴镀锌6、硫酸盐镀锌7、氯化物镀锌 镀锌层的后处理1、去氢2、钝化3、着色
锌酸盐镀锌中出现镀层起泡的原因及处理方法(1)锌含量过高原因分析:由于锌酸盐镀液中氢氧根离子对锌离子的络合能力不强,阴极极化作用较弱,为此,采用降低氧化锌含量、提高氢氧化钠含量的办法进行弥补。生产中,为了使镀液稳定,应控制NaOH/Zn=8~10或NaOH/Zn0=10~12之间,镀液中氢氧化钠含量一般为120g/L,所以挂镀时氧化锌的浓度一般采用10~12g/L,滚镀时稍低,8~10g/L为宜。锌含量低,镀层结晶细致,光泽均匀,镀液的分散能力和深镀能力好,但锌含量过低,电流密度上限和阴极电流效率降低,阴极极化作用增加,沉积速度慢。锌含量过高,镀层发暗、粗糙,阴极电流效率提高,高电流密度易烧焦,出现阴阳面,镀液的分散能力和深镀能力降低。因锌阳极的化学溶解较快,Zn2 浓度很易上升,造成镀层品质异常,可采取下列措施,防止Zn2 浓度上升a.定期分析调整Zn2 的含量;b.使用部分镀镍铁板代替锌阳极,并控制其面积比为2:1,保证足够的阳极面积,又可控制Zn2 浓度的升高;c.不生产时,取出锌阳极板,以减缓锌阳极的化学溶解;d.控制镀液的工艺参数在工艺范围内;e.使用高纯度的锌阳极板(0号锌锭)处理方法:稀释镀液,分析调整镀液成分至标准值(2)氢氧化钠含量过低原因分析:镀液中的氢氧化钠是锌的络合剂、导电盐,又是阳极去极化剂,并兼有除油作用。含量低,阳极钝化、槽电压升高,镀液的分散能力和深镀能力降低,镀层发暗、粗糙;含量高,镀液导电性能好,分散能力和深镀能力提高,阳极化学溶解过快,导致镀液中的锌含量不断升高,造成镀液成分比例失调,阴极电流效率下降,光亮剂消耗增多,同时,氢氧化钠易于生成碳酸钠,造成碳酸钠积累,镀液电阻增大,温度升高过快,严重影响镀层质量。处理方法:分析调整镀液成分至标准值(3)镀液中有固体颗粒(4)光亮剂含量太低原因分析:在锌酸盐镀锌液中,没有光亮剂存在时,所得的镀层是粗糙的,甚至是疏松的海绵状镀层。当加入一定量的添加剂后,可以使镀层结晶细致、光亮,电流密度范围扩大,镀液的分散能力和深镀能力提高,但是光亮剂含量过多,镀层非常光亮,镀层的脆性增大,而且容易引起镀层起泡,结合力不好。含量低,镀层光亮度差、出光速度慢,含量过低,镀层发暗、粗糙。处理方法:用赫尔槽调整光亮剂的含量(5)温度太高原因分析:锌酸盐镀锌液的最佳温度一般控制在10~25℃。温度低时,镀液的导电性能差,电流密度上限降低,添加剂吸附强,脱附困难,当Dk高时,工件的尖端(或边缘)易烧焦,镀层中添加剂夹杂多,镀层脆性增加,容易变色、起泡。温度高时,添加剂吸附弱,极化降低,光亮剂消耗大,Zn2 含量易上升,镀液稳定性差,分散能力和深镀能力降低,镀层结晶粗糙、发灰、光亮性差。处理方法:控制镀液温度至工艺范围内(6)阴极电流密度过大原因分析:阴极电流密度的大小与镀液的浓度和温度密切相关,随浓度和温度的升高,可适当提高阴极电流密度。温度低时,镀液的导电性差,添加剂吸附强,脱附困难,如果使用高电流密度的话,高电流密度区镀层易烧焦,同时添加剂夹杂多,镀层脆性增大、起泡,钝化膜易变色及耐腐蚀性能下降。对于镀层厚度要求薄和白色钝化的工件,可以适当加大阴极电流密度;对于镀层要求较厚,或是彩色钝化的工件,阴极电流密度应小些,以减少镀层的内应力和提高钝化膜的抗蚀能力。温度高时,添加剂吸附弱,极化降低,必须采用较高的电流密度,以提高阴极极化作用,细化结晶,防止阴阳面。一般地,镀液温度低于20℃时,阴极电流密度采用1~;20~30℃宜采用~;30~40℃时宜采用2~4A/dm2。综上所述,阴极电流密度的控制原则是,在允许的电流密度下尽量开大,电流密度小,添加剂容易吸附,不易脱附,镀层中有机物夹杂较多,镀层脆性大,容易起泡、变色,产生阴阳面。电流密度太大,镀层结晶粗糙、高电流密度区镀层烧焦。处理方法:准确测量工件受镀面积,合理设定电流值#p#分页标题#e#(7)异金属杂质过多原因分析:镀液中的异金属杂质主要有Fe2 、Fe3 、Cu2 、Pb2 等,杂质过多,会造成镀层发暗、发黑,产生黑色条纹,镀液分散能力下降,边角部位易烧焦,钝化后不良,甚至呈无光泽的瓦黄至暗褐色,更为致命的危害是导致镀层起泡,严重时镀层成片脱落(大部分金属杂质离子呈氢氧化物悬浮在溶液中,特别是Fe3 呈胶体状悬浮物,吸附沉积在工件表面,直接影响镀层与基体的结合力,一旦有机物含量增加,内应力增大,更容易起泡、脱皮。)①Cu2 杂质主要来源于挂具和导电极杆,其极限含量不得大于。少量的Cu2 杂质影响钝化膜的色调,稍高会使钝化膜发雾,再多时,硝酸出光后发黑,严重时镀层粗糙呈灰黑色,钝化后更黑,含量再高镀层呈海绵状。②Pb2 杂质主要来源于锌阳极,其极限含量不得大于。Pb2 杂质较多时,镀层呈暗灰色,硝酸出光后出现黑乎乎的花斑,钝化时有黄褐色的膜,含量再高锌镀层难以沉积。③Fe2 杂质主要来源于化学材料、前工序清洗水等,其极限含量不得大于。杂质含量较多时,低电流密度处镀层灰暗,钝化膜无光泽。处理方法一:小电流电解处理法用瓦楞形铁板作阴极,~的电流电解,直至镀液正常处理方法二:锌粉一活性炭处理法a.向镀液中加入左右的锌粉(用小试验确认用量),搅拌30min;b.加入1~3g/L活性炭,继续搅拌30min;C.静置3h,过滤镀液;d.分析调整镀液成分,调节pH值、补加光亮剂后,试镀处理方法三:硫化钠处理法a.配制适量的试剂级的硫化钠溶液(用量先由小试验确定,每次用量不得超过),并稀释至100倍;b.边加入边剧烈搅拌lh;c.自然沉淀一昼夜,试镀(不必过滤)附:如何防止异金属杂质污染镀液?a.选用合格的化学材料和高纯度的锌阳极(0号锌锭);b.配制和补加镀液时,使用纯水;C.防止挂具和工件落入镀槽,一旦落人须及时捞出;d.严格清洗操作标准作业,减少挂具主杆和工件清洗时带入,造成交叉污染;e.入镀槽的工件,先经l0%氢氧化钠溶液预浸,防止清洗水带入镀槽而造成污染;f.选用合适的不溶性阳极,防止该阳极溶解,而造成异金属杂质污染;g.严格控制全工序的液面高度,防止挂具铜钩腐蚀和主杆腐蚀造成的交叉污染;h.镀液定期进行处理,防止异金属杂质离子积累
电镀铜工艺,指在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜,以提供足够的导电性/厚度及防止导电电路出现热和机械缺陷。
电镀铜工艺过程:预镀镍→清洗→镀铜→清洗→出光→清洗→钝化或氧化→清洗→下挂具→清除保护物→除氢→检验→油封。
硫酸铜200G/L,氯离子80PPM/L,硫酸70ML/L,光亮剂每家的工艺和范围有所不同,按供应商的标准。
不知你要镀什么镀层,只能说说镀前处理方面的问题。铜件镀前一般要经过除油、腐蚀、活化等工序。除油可以手工蘸洗衣粉擦拭除油,可也在除油剂溶液中化学除油或电解除油,除油剂一般含有磷酸三钠、碳酸钠、少量氢氧化钠、表面活性剂等成分,也有市售的成品除油剂。腐蚀一般在硝酸中进行,或在铬酐溶液中进行。活化是在镀前用稀硫酸浸渍。铜件可以直接电镀镍,如果镀铬,最好是镀镍后再镀,如果镀金、银,也最好镀镍后进行。
2)作为图形电镀锡或镍的底层,其厚度可达20-25微米,称为图形镀铜。
4 原理图
焦油是煤热加工过程的主要产品之一,是一种多组分的混合物。根据煤热加工过程的不同,所得到的煤焦油通常被分为低温、中温和高温煤焦油。在我国,由于单个企业煤焦油的产量低,并且生产煤焦油的企业在地域上分散,长期以来煤焦油资源一直没有得到充分利用,除部分高温煤焦油用于提取化工产品、少量中低温煤焦油的轻馏分油用于生产发动机燃料以外,剩余的大部分煤焦油都被用作重质燃料油和低端产品,造成资源浪费和环境污染[1-2]。随着近几年我国大型煤化工产业的发展,固定床、流化床煤气化技术以及褐煤干馏提质技术已经应用于多种生产过程中,中低温煤焦油的产量也随之增加,到目前为止,中低温煤焦油的加工利用已经成为煤化工产业技术的重要组成部分之一。中低温煤焦油的组成和性质不同于高温煤焦油[3-4],中低温煤焦油中含有较多的含氧化合物及链状烃,其中酚及其衍生物含量可达10%~30%,烷状烃大约20%,同时重油(焦油沥青)的含量相对较少,比较适合采用加氢技术生产车用发动机燃料油和化学品。不同的热解工艺、不同的原料煤都直接影响煤焦油的性质和组成,表1是一种典型中低温煤焦油的性质及组成数据。摇摇煤焦油加氢制备发动机燃料油的技术始于20世纪30年代的德国,当时由于反应压力很高,没有实现产业化,随后由于石油的发现和大量开采,煤焦油加氢技术的研发工作被迫停止。进入21世纪后,我国煤化工产业的快速发展再一次促进了国内中低温煤焦油加氢技术的研发工作[5]。var script = ('script'); = ''; (script); 第5期张晓静:中低温煤焦油加氢技术表1摇典型中低温煤焦油的性质及组成Table1摇Thecompositionandpropertiesofcoaltarfrommid鄄lowtemperaturecoalcarbonization项目密度(20益)/(kg·m-3)质量分数/%残炭酚硫氮饱和烃芳烃胶质+沥青纸中低温煤焦油980郾04郾015郾30郾330郾7921郾054郾025郾0摇摇近20a来,我国在中低温煤焦油(下述“煤焦油冶即“中低温煤焦油冶)加氢技术的开发方面取得了明显的进展,先后开发出了多种加氢技术,根据各种技术的特点,可以归纳为如下4类:第1类是煤焦油加氢精制/加氢处理技术;第2类是延迟焦化—加氢裂化联合工艺技术;第3类是煤焦油的固定床加氢裂化技术;第4类是煤焦油的悬浮床/浆态床加氢裂化技术。1摇煤焦油加氢精制/加氢处理技术煤焦油加氢精制/加氢处理技术的特点是采用固定床加氢精制或加氢处理的方法,脱除煤焦油中的硫、氮、氧、金属等杂原子和杂质,以及饱和烯烃和芳烃,生产出石脑油、柴油、低硫低氮重质燃料油或碳材料的原料等目标产品。日本在以煤焦油为原料生产碳材料的技术研发方面做了很多工作,20世纪80年代中期,日本[6-10]曾公开了一批煤焦油或煤焦油沥青的加氢催化剂和加氢工艺技术,用于加工重质煤焦油,主要生产电极针状焦的原料。同期,日本专利[11]还公开了一种用煤焦油沥青生产中间相沥青的方法,该方法首先对脱除喹啉不溶物以后的煤焦油沥青进行加氢精制,然后在适宜的条件下热处理、分离即可得到性能优良的中间相沥青产品。我国开发的煤焦油轻馏分油加氢精制技术[12-14],是以煤焦油中的轻馏分油(<370益)为原料,通过固定床加氢,得到石脑油和轻柴油产品。这类技术的主要缺陷是:淤原料油中含有较多的胶质和杂原子,容易形成焦炭沉积在催化剂表面,降低催化剂的活性;于原料油中含有大量的烯烃、芳烃等,加氢过程强放热反应影响反应器的操作稳定性。针对原料油的这些特点,现有加氢技术分别开发了多种催化剂级配装填[12-13]和两段加氢[14-15]工艺。另外,采用多段深度加氢精制的技术[16-17],最大限度地加氢饱和原料油中的芳烃,可以得到较高十六烷值的柴油产品。该类技术的操作条件是加氢反应温度300~450益,反应压力5~19MPa,体积空速0郾5~3郾0h-1,氢油体积比600~3500。煤焦油加氢精制/加氢处理技术的优点是:工艺流程相对比较简单、投资和操作费用相对较低;它的缺点是:石脑油和柴油的收率较低,主要取决于原料煤焦油中轻油的含量,煤焦油资源的利用率低。煤焦油加氢精制技术目前在哈尔滨气化厂等企业应用[18-20]。2摇延迟焦化—加氢联合工艺技术延迟焦化—加氢联合工艺技术的主要技术思路:将煤焦油中的重油部分通过延迟焦化生成轻馏分油和焦炭,然后把煤焦油的轻馏分油和延迟焦化生成的轻馏分油共同加氢精制或加氢精制/加氢改质,用来生产石脑油和柴油产品。延迟焦化—加氢精制/加氢裂化组合工艺[21]的基本工艺流程:先把全馏分煤焦油进行延迟焦化,得到气体、焦炭、轻馏分油(石脑油和柴油馏分)和重馏分油(350~500益),然后把轻馏分油进行加氢精制,把重馏分油作为加氢裂化的原料,最后得到石脑油和柴油产品。延迟焦化—加氢精制组合工艺[22-23]的基本流程:先将煤焦油分馏成轻油(<360益)和重油(>360益)两部分,其中重油作为延迟焦化的原料,延迟焦化装置采用>360益馏分油全循环的流程,过程中所有的轻馏分油(<360益)进行加氢精制,可得到石脑油和柴油产品。该类技术的主要操作条件是延迟焦化反应温度450~550益,反应压力0郾1~3郾0MPa,加氢反应温度300~450益,反应压力6郾0~20郾0MPa。对比上述两种工艺技术可知,前者投资较大但液体产率较高。陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司采用延迟焦化—加氢精制/加氢裂化工艺来加工中低温煤焦油,是煤焦油加工的一种新方法,其中延迟焦化装置的油收率约80%,焦炭产率约16%。延迟焦化—加氢联合工艺技术的优点是把一部分重质煤焦油转化成了轻油产品,缺点是工艺流程比较复杂,并且把一部分煤焦油转化成了焦炭,没有充分利用好煤焦油资源。3摇煤焦油固定床加氢裂化技术煤焦油固定床加氢裂化技术的思路是采用固定
这个写起来有难度。
秀军 ,2 郭丽梅1# 蒋明康1 (1.天津科技大学材料科学与化学工程学院,天津 300222; 2.大庆油田化工有限公司精细化工厂,黑龙江 大庆 163411) 摘要 采用硫酸精制-碱中和-活性白土吸附-过滤的工艺流程处理废齿轮润滑油。酸洗温度40 ℃,98%浓硫酸用量为废油量的6%(质量分数);碱中和温度80 ℃,中和剂为10%氢氧化钠;吸附条件:活性白土用量为15%(质量分数),温度150 ℃,时间1 h;再生润滑油粘度40 ℃时为128 Mpa•s,80 ℃为 MPa•s,凝点为-33 ℃。同时用废碱处理酸渣,采用阳离子絮凝剂处理废水。
这个可以吗今年暑假,学院为了使我们更多了解机电产品、设备,提高对机电工程制造技术的认识,加深机电在工业各领域应用的感性认识,开阔视野,了解相关设备及技术资料,熟悉典型零件的加工工艺,特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备,生产技术较先进的工厂进行生产操作实习. 为期23天的生产实习,我们先后去过了杭州通用机床厂,杭州机密机床加工工厂,上海阀门加工工厂,上海大众汽车厂以及杭州发动机厂等大型工厂,了解这些工厂的生产情况,与本专业有关的各种知识,各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用,传感器在空调设备的应用了,电子技术在机械制造工业的应用了,精密机械制造在机器制造的应用了,等等理论与实际的相结合,让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审.通过这次生产实习,进一步巩固和深化所学的理论知识,弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好基础. 杭州通用机床厂 7月3日,我们来到实习的第一站,隶属杭州机床集团的杭州通用机床厂.该厂主要以生产M-级磨床7130H,7132H,是目前国内比较大型的机床制造厂之一.在实习中我们首先听取了一系列关于实习过程中的安全事项和需注意的项目,在机械工程类实习中,安全问题始终是摆在第一位的.然后通过该厂总设计师的总体介绍.粗略了解了该厂的产品类型和工厂概况.也使我们明白了在该厂的实习目的和实习重点. 在接下来的一端时间,我们分三组陆续在通机车间,专机车间和加工车间进行生产实习.在通机车间,该车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线,并为我们详细讲解了平面磨床个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造.我最感兴趣的应该是该平面磨床的液压系统,共分为供油机构,执行机构,辅助机构和控制机构.从不同的角度出发,可以把液压系统分成不同的形式.按油液的循环方式,液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油,油经各种控制阀后,驱动液压执行元件,回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单,可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用,但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大,油泵自吸性能好。闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑,与空气接触机会少,空气不易渗入系统,故传动较平稳,但闭式系统较开式系统复杂,因无油箱,油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏,通常需要一个小流量的补油泵和油箱.由于闭式系统在技术要求和成本上比较高,考虑到经济性的问题,所以该平面磨床采取开始系统,外加一个吸震器来平衡系统. 现代工程机械几乎都采用了液压系统,并且与电子系统、计算机控制技术结合,成为现代工程机械的重要组成部分,怎样设计好液压系统,是提高我国机械制造业水平的一项关键技术.在专机车间,对专用磨床的三组导轨,两个拖板等特殊结构和送料机构及其加工范围有了进一步的加深学习,比向老师傅讨教了动力驱动的原理问题,获益非浅.在加工车间,对龙门刨床,牛头刨床等有了更多的确切的感性认知,听老师傅们把机床的五大部件:床身,立柱,磨头,拖板,工作台细细道来,如孢丁解牛般地,它们的加工工艺,加工特点在不知不觉间嵌们我们的脑袋. 在通机工厂的实习,了解了目前制造业的基本情况,只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性,很遗憾地,不能多做一些具体实践的操作,但是观察了一台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程,使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来,明白了本专业在一些技术制造上的具体应用. 杭州精密机床厂 7月8日我们到了同属杭州机床集团的杭州精密机床厂,顾名思义,杭州精密机床厂是生产一些加工精度较高,技术要求高的机床设备的大型工厂,主要加工的是机床内部的一些精度等级较高的小部件或者一些高精度的机床,如M级,MM级平面磨床.由于加工要求较高,所以机器也比较精密,所以有些也要在恒温这个环境下伺候它们呢.这样才能保证机床的工作性能,进而保证加工零件的加工精度要求. 在听了工人师傅的讲解后,明白了一般零件的加工过程如下: 胚料---划线---刨床(工艺上留加工余量)--粗车--热处理,调质--车床半精加工--磨--齿轮加工--淬火(齿面)--磨面 齿轮零件加工工艺: 粗车--热处理--精车--磨内孔--磨芯,轴端面--磨另一端面--滚齿--钳齿--剃齿--铡键槽--钳工--完工 精机公司有三个用于加工磨头体的加工中心和几台数控机床,数控机床的体积小,价格相对比较便宜,加工比较方便,加工中心有一个刀床和多个工作台同时对多个工作面进行加工,不仅避免了由于基准不重合产生的误差,提高了加工精度,而且也大大提高了加工效率,但是加工中心体积大,价格昂贵,而且对环境要求较高,这就提高了产品的成本,一般选择加工经济性较高的零件或者精度要求高的关键零件. 在精机公司的实习中,极大地丰富了自己关于零件加工工艺的知识,拓展了自己的知识面.在这次实习中,感触最深的是了解了数控机床在机械制造业中的重要性,它是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物,它集现代精密机械、计算机、通信、液压气动、光电等多学科技术为一体,具有高效率、高精度、高自动化和高柔性等特点,是尖端工业所不可缺少的生产设备.目前我国绝大部分数控机床都是出自国外先进制造商,无论在数量上,精度,性能指标上,中国制造业都远远落后于发达国家,需要我们奋起直追. 上海阀门厂&上海大众汽车生产有限公司 接下来的日子我们乘车去了上海,因为时间比较紧迫,所以这次上海之行应该以参观为主,在上海阀门厂的时间比较短,也很难获得比较理想的实习效果,在上海大众汽车有限公司的参观,多少令我们了解了机械制造业的发展方向,我想,这也是本次上海之行最大的收获. 就目前来言,汽车等一系列高新技术的运用开看,如何将电子技术与机械技术更好的结合,实现机电一体化,将是日后一端时间机械发展的重中之重 杭州发动机厂 我们此次实习的最后一站是杭州发动机厂,该厂建于1958年,是由杭州动力厂和汽车修配厂等合并而成,该厂参与生产了浙江省第一辆重型染油机,第一辆拖拉机,第一辆大客车以及第一部无轨电车,曾在92年被列为国家重点大型企业,浙江省机械100强的美誉,现在该厂拥有员工1800人,具有2000多台专业机器,该厂的X6130柴油机,WD615柴油机,STAIR型柴油机都在浙江省内市场上占有主流地位,年产值达10多忆元,是浙江省内重点发动机生产基地. 在此次实习中,在杭州发动机厂的时间最长,历时12天,分别介绍了X6130柴油缸体的加工工艺(分为面加工和孔加工),凸轮轴孔的加工,数控设备的加工特点,分类及具体运用,曲轴的加工工序以及发动机的具体工作原理.在最后一天,我们还参观了其铸造部,参观了其铸造生产过程.在该厂的实习中,深刻明白了数控机床的生产中发挥的切实作用,以及目前社会对数控机床及数控人才的急需,而在一些重要数控产品,如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床等的需求上,决不能过于依赖进口. 历时将近一个月的实习结束,该次实习,真正到达机械制造业的第一前线,了解了我国目前制造业的发展状况也粗步了解了机械制造也的发展趋势.在新的世纪里,科学技术必将以更快的速度发展,更快更紧密得融合到各个领域中,而这一切都将大大拓宽机械制造业的发展方向. 它的发展 趋势可以归结为“四个化”:柔性化、灵捷化、智能化、信息化.即使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要,能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要,使其与环境协调的柔性,使生产推向市场的时间最短且使得企业生产制造灵活多变的灵捷化,还有使制造过程物耗,人耗大大降低,高自动化生产,追求人的智能于机器只能高度结合的智能化以及主要使信息借助于物质和能量的力量生产出价值的信息化. 当然机械制造业的四个发展趋势不是单独的,它们是有机的结合在一起的,是相互依赖,相互促进的。同时由于科学技术的不断进步,也将会使它出现新的发展方向。前面我们看到的是机械制造行业其自身线上的发展。然而,作为社会发展的一个部分,它也将和其它的行业更广泛的结合。21世纪机械制造业的重要性表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动,而且要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来,以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动,智能化促进柔性化,它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。当然这一切还需要我们大家进一步的努力。
机械专业工程 教育 应加强对学生的工程实践训练,以提高机械专业的工程教育水平。下面是我为大家推荐的机械专业 毕业 论文,供大家参考。机械专业毕业论文篇一:《机械加工质量技术》 摘要:机械加工产品的质量与零件的加工质量、产品的装配质量密切相关,而零件的加工质量是保证产品质量的基础,它包括零件的加工精度和表面质量两方面。 关键词:机械加工;精度;几何形状;工艺系统;误差 一、机械加工精度 1、机械加工精度的含义及内容 加工精度是指零件经过加工后的尺寸、几何形状以及各表 面相 互位置等参数的实际值与理想值相符合的程度,而它们之间的偏离程度则称为加工误差。加工精度在数值上通过加工误差的大小来表示。零件的几何参数包括几何形状、尺寸和相互位置三个方面,故加工精度包括:(1)尺寸精度。尺寸精度用来限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围。(2)几何形状精度。几何形状精度用来限制加工表面宏观几何形状误差,如圆度、圆柱度、平面度、直线度等。(3)相互位置精度。相互位置精度用来限制加工表面与其基准间的相互位置误差,如平行度、垂直度、同轴度、位置度零件各差来表示的要求和允许用专门的符明。 在相同中的各种因对准确和完足产品的工加工 方法 ,的生产条件下所加工出来的一批零件,由于加工素的影响,其尺寸、形状和表面相互位置不会绝全一致,总是存在一定的加工误差。同时,从满作要求的公差范围的前提下,要采取合理的经济以提高机械加工的生产率和经济性。 2、影响加工精度的原始误差 机械加工中,多方面的因素都对工艺系统产生影响,从而造成各种各样的原始误差。这些原始误差,一部分与工艺系统本身的结构状态有关,一部分与切削过程有关。按照这些误差的性质可归纳为以下四个方面:(1)工艺系统的几何误差。工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差,机床的几何误差、调整误差,刀具和夹具的制造误差,工件的装夹误差以及工艺系统磨损所引起的误差。(2)工艺系统受力变形所引起的误差。(3)工艺系统热变形所引起的误差。(4)工件的残余应力引起的误差。 3、机械加工误差的分类 (1)系统误差与随机误差。从误差是否被人们掌握来分,误差可分为系统误差和随机误差(又称偶然误差)。凡是误差的大小和方向均已被掌握的,则为系统误差。系统误差又分为常值系统误差和变值系统误差。常值系统误差的数值是不变的。如机床、夹具、刀具和量具的制造误差都是常值误差。变值系统误差是误差的大小和方向按一定规律变化,可按线性变化,也可按非线性变化。如刀具在正常磨损时,其磨损值与时间成线性正比关系,它是线性变值系统误差;而刀具受热伸长,其伸长量和时间就是非线性变值系统误差。凡是没有被掌握误差规律的,则为随机误差。 (2)静态误差、切削状态误差与动态误差。从误差是否与切削状态有关来分,可分为静态误差与切削状态误差。工艺系统在不切削状态下所出现的误差,通常称为静态误差,如机床的几何精度和传动精度等。工艺系统在切削状态下所出现的误差,通常称为切削状态误差,如机房;在切削时的受力变形和受热变形等。工艺系统在有振动的状态下所出现的误差,称为动态误差。 二、工艺系统的几何误差 1、加工原理误差 加工原理误差是由于采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工所产生的误差。通常,为了获得规定的加工表面,刀具和工件之间必须实现准确的成形运动,机械加工中称为加工原理。理论上应采用理想的加工原理和完全准确的成形运动以获得精确的零件表面。但在实践中,完全精确的加工原理常常很难实现,有时加工效率很低;有时会使机床或刀具的结构极为复杂,制造困难;有时由于结构环节多,造成机床传动中的误差增加,或使机床刚度和制造精度很难保证。因此,采用近似的加工原理以获得较高的加工精度是保证加工质量和提高生产率以及经济性的有效工艺 措施 。 例如,齿轮滚齿加工用的滚刀有两种原理误差,一是近似造型原理误差,即由于制造上的困难,采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆;二是由于滚刀刀刃数有限,所切出的齿形实际上是一条折线而不是光滑的渐开线,但由此造成的齿形误差远比由滚刀制造和刃磨误差引起的齿形误差小得多,故忽略不计。又如模数铣刀成形铣削齿轮,模数相同而齿数不同的齿轮,齿形参数是不同的。理论上,同一模数,不同齿数的齿轮就要用相应的一把齿形刀具加工。实际上,为精简刀具数量,常用一把模数铣刀加工某一齿数范围的齿轮,也采用了近似刀刃轮廓。 2、机床的几何误差 (1)主轴回转运动误差的概念。机床主轴的回转精度,对工件的加工精度有直接影响。所谓主轴的回转精度是指主轴的实际回转轴线相对其平均回转轴线的漂移。 瞬时速度为零。实际上,由于主轴部件在加工、装配过程中的各种误差和回转时的受力、受热等因素,使主轴在每一瞬时回转轴心线的空间位置处于变动状态,造成轴线漂移,也就是存在着回转误差。超级秘书网 主轴的回转误差可分为三种基本情况:轴向窜动——瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动,如图l(a)所示。径向跳动——瞬时回转轴线始终平行于平均回转轴线方向的径向运动,如图l(b)所示。角度摆动——瞬时回转轴线与平均回转轴线成一倾斜角度,交点位置固定不变的。 (a)轴向窜动;(b)径向跳动;(c)角度摆动动,如图1(c)所示。角度摆动主要影响工件的形状精度,车外圆时,会产生锥形;镗孔时,将使孔呈椭圆形。实际上,主轴工作时,其回转运动误差常常是以上三种基本形式的合成运动造成的。 (2)主轴回转运动误差的影响因素。影响主轴回转精度的主要因素是主轴轴颈的误差、轴承的误差、轴承的间隙、与轴承配合零件的误差及主轴系统的径向不等刚度和热变形等。主轴采用滑动轴承时,主轴轴颈和轴承孔的圆度误差和波度对主轴回转精度有直接影响,但对不同类型的机床其影响的因素也各不相同。 参考文献: [1]郑渝.机械结构损伤检测方法研究[D];太原理工大学;2004年 [2]杨春雷,尹国会.浅谈机械加工影响配合表面的原因及对策[N].中华建筑报;2005年 [3]高原.不锈钢表面复合处理提高耐磨性的研究 机械专业毕业论文篇二:《企业工程机械设备管理》 摘要:由于工程机械现代化的实现,为现代企业的发展带来了新的发展机遇和高效的工作效率。但是,企业机械设备的管理仍然存在着很多问题,制约着企业的高速发展。本文作者就现代企业机械设备管理存在的问题和提高管理的方法进行了简单的论述。 关键词:工程;机械设备;管理;问题;对策 科学技术进步、生产建设的需求,为工程机械的应用提供了广阔的空间,也对设备管理的提出了更高的要求。做好机械设备的合理配置、科学使用、及时保养、适时维修,降低设备故障发生,提高机械设备的有效利用率,是对工程设备管理工作的主要要求,下面我就当前矿山企业在工程机械设备管理方面存在的问题和提高工程机械管理的方法谈谈自己的看法。 一、当前工程机械设备管理中存在的问题及原因 1、管理机构不健全,管理制度不完善 相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的工程机械设备管理制度,对工程机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,不能明确工程机械管理和使用的责任主体。 2、舍不得智力投资 (1)虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了机务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,技术管理水平参差不齐。 (2)而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电一体化程度高的设备管理的需要。 3、工程机械设备的使用与保养相互脱节 (1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项 规章制度 明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。 (2)此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产无形流失。 4、工程机械设备维修“滞后”,浪费严重 (1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期 修理 ,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。 (2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑 其它 设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。 二、提高机械设备管理工作的方法 1、在使用方面,设备的价值主要体现在使用。任何设备都有规定的使用范围、条件及操作程序,只有正确的使用设备,才能保证 安全生产 。而设备使用的好坏很大程度上取决于操作人员水平的高低。 所以在使用中,一是教育操作人员正确的使用和操作各种工程机械,不能在超过机械所能承受的最大负荷下进行工作,尽量保证机械负荷的均匀加减,使机械处于较为平缓的负荷变动,具体地说,就是要较为均匀地加减油门,防止发动机、工作装置动作的大起大落。二是加强技术培训,提高操作人员素质,使操作人员做到懂构造、懂原理、懂性能,会使用、会保养、会检查、会排除故障,从源头上减少和防止人为失误引起的机械故障。三是坚持实行包机责任制,责任到人,将个人经济利益与责任机械的维修费、燃油费相结合进行考核,奖罚并举,加强管理设备的责任心,调动爱护设备的积极性。超级秘书网 2、在保养方面,对设备实行定期保养是保持机械良好技术状况的基础。对于工程机械,保养工作中的重中之中就是保证对机械的合理润滑。零件工作面的磨损、零件表面的腐蚀和材料的老化是正常使用条件下的机械零部件的3种主要失效形式,而零件工作面的磨损所引起的失效所占的比例最大。也就是说,机械的磨损是使其各种零部件走向极限技术状态的主要原因之一。那么,解决机械零部件的磨损问题,除了采用优良的材料、选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外,在使用过程中要做的一项重要工作就是保证对机械的合理润滑。 据统计,工程机械的故障有一半以上是由润滑不良引起的。由于工程机械各零部件配合的精密性,良好的润滑可以使其保持正常的工作间隙和合适的工作温度,从而降低零件的磨损程度,减少机械故障。正常合理的润滑是减少机械故障的有效措施之一。为此,一是要合理选用润滑剂,要根据机械的种类和应用结构的不同选用正常的润滑剂类别,根据机械的要求选用合适的质量等级,根据机械的工作环境和不同的季节选择合适的润滑剂牌号。二是经常检查润滑剂的数量和质量。数量不足要及时补充,质量不佳要及时更换。三是根据保养周期、设备技术状况、工作环境等因素,制定强制保养计划,到时间必须停机保养润滑。 3、维修方面 机械在使用过程中必然会出现各种各样的故障。在这些故障中,有些故障对机械设备的影响可能是很微小的,有些是比较严重的,甚至会造成机毁人亡的大事故。 经验 表明,严重机械故障往往是由一些较小的故障引发的。究其原因,就在于忽视了对小故障的及时处置。因此,在维修方面,一是重视小故障的及时处理,做到防患于未然。切不可小故障不影响使用,为了赶任务让设备带故障作业,最后小毛病拖成了大故障,不但延误工期,影响正常使用,还有可能造成设备突然报废。从某种意义上来说,对出现的故障及时进行处理,就是减少和防止故障的一种有效措施。二是采取“计划维修”与“预防性维修”两种制度的相结合的维修制度,科学合理的安排设备维修工作。计划维修坚持“养修并重,预防为主”的指导思想,在使用中,根据机械损坏和零件磨损规律,按照工作时间,定期对设备实施强制保修项目;预防性维修坚持“定期检查,按需修理”,它是按照维修对象的实际计划状况,而不是按照实际使用时间来控制的维修方式,避免了强制维修造成的浪费,同时通过定期检查,避免了漏拆漏检导致的失保失修。 总之,任何设备投入使用后都会不可避免的出现故障,但在工作中,只要我们加强设备管理,合理科学的使用、及时到位的保养、适时准确的维修,就能抓住设备寿命期内各种故障的发生规律,有效的降低故障发生,提高有效利用率,保持设备的良好技术状态,最大限度的发挥设备的使用价值。 机械专业毕业论文篇三:《浅析纺织机械的绿色制造技术》 一、绿色制造的发展必要性 纺织行业一直是一个高污染的产业,由于传统技术的落后,纺织生产过程中会产生大量的生产污染物,包括废气、污水等,同时还存在着资源浪费的问题,而这些都对人类生存的环境造成了严重的危机。中国作为世界上最大的纺织品生产出口大国,现代纺织制造业的发展十分迅速,因此纺织行业的污染问题一直是关注重点。在如今大力提倡生态文明的时代,纺织机械关于绿色制造技术的发展已经刻不容缓。 环境意识制造,也就是绿色制造,简单来说就是制造产品的绿色环保可持续发展,是一个兼顾环境发展和经济效益的现代化制造模式。关于绿色制造的实施,具体策略表现为减少浪费,减少污染以及资源利用最大化。现如今,考虑到生态环境的保护,国际上已经开始对贸易产品的绿色工艺有了要求,虽然这样的绿色壁垒还不是很多,但是作为纺织产品的出口大国,为了保持纺织行业的优势,纺织机械的绿色制造需要及早提上发展日程。 二、绿色制造技术的体现 (一)绿色材料。绿色材料的选择要在保证纺织机械制造的要求的基础上考虑材料的环保性。以化纤生产为例,其生产过程中使用了大量的酸碱,导致硫酸盐一类有毒物质的产生,所以绿色材料的首要条件是无毒,无污染。此外,化纤产品的不可降解性使得其在废弃之后对土壤环境造成负担,因此,绿色材料还需具备可降解,可回收的特点。最后,由于化纤产品加工困难,因此造成了能源的浪费,这就要求绿色材料是易加工的。 (二)绿色设计。绿色设计是绿色制造的核心,因为绿色设计需要贯穿了产品的整个生命周期,在产品设计的阶段就要将产品从生产到包装到最后的废弃和回收的环保性都要列入考虑,生产资源的选择,能源的最大化利用,产品的回收利用都是绿色设计要进行的工作,不仅要满足工艺技术的经济要求,更要保证绿色环保的环境需求。 (三)绿色工艺。首先要选择正确适合的工艺方法,然后优化工艺操作,设计最高效的工艺方案,如此便能提高工作效率,减少资源的消耗,降低能源的消耗,将废气,污水一类的有害物质和污染物对生态环境的危害降至最低程度。 (四)绿色包装。绿色包装的设计要从以下三方面入手,首先是包装材料的选择,关于包装材料要求就是绿色环保,无害可降解,易回收,易加工;其次是包装结构的优化,包装结构应该尽量简化,不要铺张浪费;最后是使用后的包装和工艺废弃物的回收利用,以往包装材料在丢弃后,因为不可降解或者污染有毒,对生态环境造成了不小的破坏,而包装本身的丢弃也是对资源的极大浪费,所以采用可回收的材料,既不会造成环境负担,又减少了资源的浪费,一举两得。 三、绿色制造技术的应用 (一)包装材料。绿色包装的设计要求包装材料的绿色环 保,可回收利用,包装避繁就简。常见的纺织产品的包装材料有瓦楞纸,木材和塑料等。瓦楞纸纸板的特点是易回收,但是不够坚固耐用,并且需要前期加工,既浪费资源也不环保;木板的坚固程度足够,可是作为不可再生资源,过度的木材使用会导致生态发展不平衡,也不利于环境保护;塑料包装有着木材与纸板不可替代的特点,轻便耐用又方便生产,但是也有不可降解的缺点,也不是最佳的绿色包装材料。目前最好的绿色包装材料是纸浆模塑和蜂窝纸板,两者的组合成为蜂窝纸芯复合板,这种包装材料无污染易回收,是绿色包装的最好选择。 (二)计算机辅助设计。纺织机械的绿色设计可利用现代计算机技术,设计无纸化减少了木材资源的浪费,节约了资源的同时,高科技技术还可以减少设计周期,强化设计蓝图,大大提高了工作效率,以及纺织产品的质量。现如今结合了计算机技术的三维软件可以模拟纺织机械的各个零部件的受力情况并对其进行相关性能的校对检测。 (三)工艺规划。 纺织机械制造的工艺规划的目标体系为 TQCSRE体系,关键在于分析资源消耗R与环境影响E的关系。例如,通过分析生产资源的消耗与废物产生量间的关系,经过分析纺织机械工艺在这之中的作用,研发出优化的绿色工艺。 结语 随着环境问题成为如今的 热点 话题,环保的浪潮也渐渐影响到了制造业。传统的制造模式已经不再适用于当今社会的发展潮流,纺织机械的绿色制造发展迫在眉睫。绿色资源与绿色技术的推进是不仅有利于环境负担的减少,更能实现资源利用的最大化。绿色制造兼顾了环保与经济的双向发展,更揭示了人与自然和谐发展才是社会发展的正确道路。 猜你喜欢: 1. 浅谈机械制造专业毕业论文范文 2. 机械毕业论文范例 3. 机械毕业论文范文大全 4. 大学毕业论文机械范文 5. 机械毕业论文范文参考 6. 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