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  3. 焊接后,金屬常見的表面處理方法

    在進行金屬的膠黏施工之前,針對焊接過的金屬接頭,我們需要進行一定的表面處理,才能保證粘接施工之后的效果,那針對焊接過的金屬我們要如何做表面處理呢?


    化學侵蝕基本能保證粘接-焊接接頭的高強度:焊接-粘接在清洗之后的表面處理要求是有差別的,為了獲得A級接觸焊接,必須有耐腐蝕性強的化學活性表面。表面處理方法的最后選擇應根據金屬結構件的最終用途,并考慮焊接質量和粘接強度的相對重要性。


    我們在處理焊接過的金屬表面時主要用到的方法有三氯乙烯/烷芳基磺酸鹽溶液法和蒸氣腐蝕法等。


    三氯乙烯/烷芳基磺酸溶液法


    Northrop公司研究的鋁處理方法比以前推薦的FPL加60min重鉻酸鹽的侵蝕法。該法的具體步驟如下:


    ①三氯乙烯蒸氣脫脂60s,接著用冷凝的三氯乙烯液體再噴洗60s,在蒸氣脫脂前所有零件必須無水;


    ②于(69.0士5.5)℃下在44.8~46.9g/L的烷芳基磺酸鹽溶液中堿洗10~15min;


    ③立即用冷去離子水噴洗5min以上,并進行水膜破壞檢驗,如果水膜破壞,應重復上述操作步驟;


    ④將堿液清洗的零件浸人含8%~16%(體積分數)硝酸和20.1~24.6g/L脫氧硝酸溶液中,室溫下保持7~10min,為維持溶液的有效性,還需加入少量穩定劑;


    ⑤立即用冷去離子水噴洗5min以上;


    ⑥陽極化,電壓(1.5士0.2)V,時間20~25min,溶液組成為磷酸(10.1±1.1)g/L,重鉻酸鈉(10.1士1.1)g/L,陽極化應于室溫下用穩壓直流電源向溶液供電;


    ⑦立即用冷去離子水噴洗5min以上;


    ⑧60~66℃烘箱干燥30~60min;


    ⑨清潔后的零部件只能用手戴上清潔的白手套處理,用化學中性紙包覆,在粘接焊接之前可貯存21d.


    蒸汽磨蝕法


    美國Grumman航天公司為空軍研究的粘接-焊接鈦表面處理方法又稱蒸汽磨蝕法,具體步驟如下:


    ①用丁酮清洗除去有機污物;


    ②用無腐蝕性堿溶液,于60℃浸漬除去無機污物;


    ③在室溫鉻酸或鉻酸鈉溶液中浸漬5min;


    ④采用在適當裝置內表面腐蝕的VAST法,其磨蝕漿液組成為2%的氟硅酸(H2SiF4)與500g 240目純氧化鋁(Al2O3)混合制成;


    ⑤用自來水室溫噴洗;


    ⑥在5%的硝酸溶液中浸漬1min;


    ⑦用去離子水室溫下沖洗;


    ⑧空氣干燥;


    ⑨處理后4d內粘接(實際粘接證明,9d內粘接,其粘接強度無變化)。


    經過處理的焊接金屬表面就符合了膠黏劑使用的基本條件,在膠黏施工中才能發揮膠黏劑的最大優勢。


    延伸閱讀:


    汽車零部件金屬表面處理的必要性


    為此,每一輛汽車成品的出廠都需經過金屬表面處理。除了我們所熟知的活塞、活塞環、連桿等汽車發動機三大運動部件需要進行電鍍處理外,軸瓦、進排氣閥、排氣筒、消音器、減震器連桿等等零件都需進行表面處理,甚至汽車裝飾件也要通過表面處理來提高美觀度。


    汽車常用的表面處理方式有:(1)電化學處理:電鍍和陽極氧化(2)涂裝:噴涂、電泳(3)化學處理:磷化、鈍化、發黑等(4)熱處理:熱浸鍍、熱噴涂、熱燙印、化學熱處理等(5)真空法:蒸發鍍、濺射鍍、離子鍍等


    汽車零部件是支撐汽車產業健康、穩定、快速的重要基礎,發展我國汽車零部件產業具有重大意義。但目前我國汽車零部件仍存在很多不足,若想改變我國汽車零部件行業發展動力不足、核心競爭力弱的現狀,必須依靠技術創新,從材料、工藝、設計、制造等環節入手,全面提升國產汽車零部件的技術競爭力。而電鍍技術則是汽車零部件質量品質的必要保證。


    汽車零部件電鍍按功能分為三類:


    (1)防護性鍍層:又稱耐蝕性電鍍,要求零件本身具有良好的耐蝕性。占汽車電鍍總面積的70%~80%,如鍍鋅、鍍鋅合金、鍍鉛等。


    (2)防護裝飾性鍍層:汽車行業對防護裝飾性鍍層要求非??量?,要求電鍍后外觀亮澤,色調均勻協調,耐蝕性好,鍍層要求5~10年不變色和不銹蝕,如鍍銅、仿金、銅+鎳+鉻等。


    (3)功能性電鍍:功能性電鍍與前兩種電鍍有所不同,主要是賦予基體材料以特殊的物理和化學性能,著重于鍍層本身的特性。如鉛錫合金、鍍硬鉻、鍍錫等。

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