Зачистка металла – Очистка металла от ржавчины коррозии окалины старой краски Чистка и окраска металлических поверхностей

Зачистка поверхности металла | Слесарные работы

 

Внешние дефекты металла в виде трещин, плен, заусенцев и другие в зависимости от их глубины, размеров и формы удаляют вырубкой зубилами, зачисткой шлифовальными кругами, бесцентровым шлифованием, токарной и газопламенной обработкой.

Вырубка зубилом

Вырубкой пневматическим зубилом с исходных заготовок и готовых поковок удаляют местные поверхностные дефекты в виде неглубоких трещин, волосовин, плен, закатов, зажимов и др. Эта операция в 4 … 8 раз производительнее ручной, причем производительность тем больше, чем выше твердость и вязкость обрабатываемого металла. Глубина вырубки зубилом за один рабочий ход достигает 2 … 2,5 мм. Раздваивание стружки при вырубке указывает на более глубокое расположение трещины. Допустимая глубина удаления дефектов стали зависит от размеров сечения, например при диаметре или толщине проката от 140 до 200 мм допустимая глубина зачистки углеродистой качественной стали составляет до 5 % диаметра или толщины. Если глубина дефектов превышает допустимые нормы, металл бракуют. Образовавшаяся после вырубки выемка должна иметь плавно скругленную форму и ширину не менее 5-кратной глубины во избежание образования новых дефектов при последующей ковке или штамповке заготовок.

Рис. 3.5. Прием зачистки (а) и формы зубил (б, в)

Пневматические зубила работают на сжатом под давлением 300 … 600 кПа (3 … 6 кгс/см²) воздухе. Прием зачистки показан на рис. 3.5, а, формы зубил — на рис. 3.5, б, в. Зубила с прямым лезвием (рис. 3.5, б) служат для зачистки участков с мелкими волосовинами, а с закругленным лезвием (рис. 3.5, в) — для вырубки местных дефектов. Угол заточки для мягкой стали составляет 55 … 60 ° , для твердой стали — 70 . . . 75 °. В качестве материала для зубил используют стали 4ХС, 6ХС, 4ХВ2С, 5ХВ2С, У8, У9. Лезвие на длине 30 … 35 мм имеет твердость HRC_э 55 … 60, хвостовик — HRC_э 40 … 45.

Рис. 3.6. Схема зачистки шлифовальным кругом

Зачистка шлифовальными кругами

Зачисткой шлифовальными кругами удаляют поверхностные неглубокие трещины и выравнивают края выемок, образовавшихся при вырубке дефектов пневматическими зубилами. Схема зачистки представлена на рис. 3.6. Вращение шлифовального круга обеспечивается пневматическим ротационным двигателем, расположенным в корпусе шлифовальной машинки.

Очистка поверхности металла от окалины и ржавчины осуществляется также шлифовальной машинкой, но вместо шлифовального круга на валу ротора закрепляют проволочные (крацовочные) щетки. Для зачистки заготовок из стали и бронзы щетки изготовляют из стальной проволоки Ø 0,05 … 0,4 мм, заготовки из никеля и меди зачищают щетками, для изготовления которых используют проволоку из нейзильбера (сплава меди с никелем и цинком) Ø 0,15 . . . 0,25 мм, а латунные заготовки — щетками из медной или латунной проволоки Ø 0,15 … 0,2 мм.

Бесцентровое шлифование на специальных станках применяют для зачистки проката круглого сечения (рис. 3.7). Заготовку 2 устанавливают на опорный нож 4 между режущим 1 и направляющим 3 кругами. При обработке заготовка под действием сил трения вращается и равномерно зачищается по всей поверхности. Поступательное движение заготовки вдоль оси обеспечивается поворотом направляющего круга под некоторым углом к режущему. За один рабочий ход с заготовки снимается слой толщиной ≈ 0,2 мм. Рассмотренный способ применяют для очистки поверхности заготовок от ржавчины и мелких дефектов прокатки и прессования (в основном при обработке давлением дорогостоящих сплавов).

Рис. 3.7. Схема бесцентрового шлифования: 1,3- режущий и направляющий круги, 2 — заготовка, 4 — опорный нож

Токарная обработка

Токарной обработке на бесцентровых токарных станках подвергают горячекатаные прутки для удаления обезуглероженного слоя и повышения точности по диаметру. Пруток перемещается поступательно через вращающиеся многорезцовые головки бесцентрового токарного станка. Производительность такой обработки в 3 … 4 раза превышает производительность обточки на универсальных токарных станках.

Прутки, изогнутые при транспортировке и хранении, предварительно правят на специальных правильных станках.

Газопламенная обработка

Газопламенную обработку применяют для удаления крупных поверхностных дефектов. Вокруг центрального отверстия резака расположены мелкие отверстия, через которые подают горючую смесь ацетилена с кислородом для предварительного подогрева места зачистки. Затем через центральное отверстие подают кислород. Когда металл начинает гореть, подачу нагревательной смеси прекращают. Горелку наклоняют к заготовке под углом, равным 10 … 15 °. При горении металла в струе кислорода выделяется теплота, достаточная для поддержания процесса дальнейшей зачистки. Количество подаваемого кислорода и скорость перемещения горелки должны обеспечивать непрерывность процесса зачистки.

Кислородная резка

Заготовки и поковки из нержавеющих, кислотостойких и жаропрочных сталей зачищают способом кислородно-флюсовой резки. В резаке, предназначенном для такой зачистки, имеется дополнительное инжектирующее устройство, с помощью которого в зону зачистки дополнительно подаются кислород и флюс для удаления тугоплавких оксидов, образовавшихся при нагреве. Флюс представляет собой смесь мелкого железного порошка и мелкого кварцевого песка.

Производительность газопламенной зачистки в 10 … 15 раз выше, а стоимость — на 30 … 40 % меньше, чем вырубки пневматическим зубилом. Заготовки из углеродистых сталей с содержанием углерода до 03% зачищают в холодном состоянии, углеродистые стали с большим содержанием углерода, а также легированные стали перед газопламенной зачисткой подогревают.

Похожие материалы

Основные способы очистки металлической поверхности от ржавчины

Перед покраской любая металлическая поверхность должна быть тщательно обработана. Существует множество технологий, позволяющих осуществить этот процесс наиболее эффективно. Но главной проблемой при его реализации является наличие на металле коррозионных последствий, а именно ржавчины.

Коррозионные проявления на металлической поверхности металла бывают разных видов. К ним относятся:

• Пятна коррозионного происхождения, имеющие достаточно большую поверхность покрытия без глубинных проникновений.
• Коррозионные точки, наоборот, не распространяющиеся на большую площадь поверхности металла, но глубоко проникающие внутрь.
• Коррозионные процессы, происходящие под поверхностным покрытием (например, краской). Краска в процессе интенсификации коррозии может иметь вспученный вид, но бывают случаи, когда только после окончательного разрушения металла можно визуально зафиксировать очаг поражения.

Существуют следующие виды удаления ржавчины и подготовки материала к последующей обработке:

• термический;
• химический;
• механический.

В результате термической обработки металлической поверхности металла, для которой применяется специальная кислородно-ацетиленовая горелка, уничтожается почти вся прокатная окалина. Недостаток этого метода заключается в том, что вот как раз ржавчина посредством этого способа удаляется не в полном объеме. Именно по этой причине подобная технология практически не применятся при проведении покрасочных работ.

Более эффективным методом обработки металла является использование для очистки его поверхности химических веществ. В этих целях применяют, как правило, наиболее активные элементы. Химические средства, которые удаляют ржавчину с обрабатываемого объекта, подразделяются на следующие виды:

1. Смываемые вещества. При их применении необходимо учитывать, что соприкасаясь с водой, они способны спровоцировать новые коррозионные процессы. Чтобы предотвратить появление ржавчины, обработанная химическим составом металлическая поверхность, должна быть подвергнута тщательной просушке и покрыта антикоррозионными средствами.
2. Несмываемые вещества. Их в профессиональной сфере называют грунт-преобразователями. Использование этого метода позволяет преобразовать ржавчину на металле в грунт, который является защитным слоем. Хотя специалисты не могут эту структуру в полной мере назвать грунтом, тем не менее, она не требует дальнейшей обработки в виде промывки, так как в процессе не присутствует непосредственный контакт с водой.

На практике для снятия ржавчины используют следующие химические вещества:

• 5%-ный водный раствор соляной и серной кислоты. При его использовании, в обязательном порядке, необходимо добавлять вещество, замедляющее активность химического процесса (ингибитор). Как правило, применяют уротропин (0,5 г. на 1 литр раствора). В случае отсутствия ингибитора растворится не только ржавчина, но и сам металл.
• Ортофосфорная кислота. В результате нанесения на металлическую поверхность этого вещества (15-30% раствор) вся ржавчина превращается в твердую структуру. Такой результат получается из-за того, что в результате химической реакции образуется ортофосфат железа, который и является своеобразным защитным слоем. Чтобы процесс был более эффективным, следует добавлять винную кислоту (15 мл. на 1 литр) или бутиловый спирт (4 мл. на 1 литр).
• Вазелиновое масло (100 мл.) и молочная кислота (50 г.). Этой специальной смесью покрывают металлические поверхности с повышенным содержанием ржавчины. За счет присутствия в растворе кислоты ржавчина превращается в соль (лактат железа), которая растворяется в вазелиновом масле.

Тем не менее, самым эффективным методом зачистки ржавых металлических поверхностей является ее механическая обработка. Этот процесс, как правило, осуществляется ручным способом или с применением вспомогательного механического инструмента.

В современной практике существуют следующие механические методы удаления ржавчины с поверхности металла:

1. Очистка с помощью щеток, изготовленных из проволок. Этот процесс осуществляется вручную. Он используется в местах, покрытых ржавчиной в большом количестве, а также при обработке сварных соединений и швов. Качество такой зачистки невысокое: остается окалина, а также присутствует много пыли.
2. Обработка металлической поверхности металла с помощью абразивного инструмента. Как правило, используются шлифовальные диски. При применении инструмента высокого качества достигается практически 100% – ная эффективность. Однако и у этого метода имеются серьезные недостатки. К ним относятся: высокие требования к профессиональным качествам работника, а также большой расход материалов достаточно высокого качества.
3. Обработка металлической ржавчины с помощью пескоструйного устройства. Этот метод предполагает нагнетание в зону поражения коррозионными процессами песка, выпущенного под напором. Установка, используемая в этих целях, имеет достаточно простую конструкцию и состоит из пистолета (пескоструйный), резервуара с песком и компрессора. Для устройства применяется речной или строительный песок, но обязательно в просушенном виде. Иногда этот материал используется вторично, но необходимо учитывать, что эффективность антикоррозийной обработки в этом случае уменьшается в разы. При этом количество пыли во столько же раз увеличивается. Этот метод особенно эффективен для зачистки от ржавчины мест, которые невозможно обработать наждачным инструментом или абразивными дисками. Кроме того, после использования подобной технологии поверхность металла очищается практически от всего нагара, старой краски и окалин.
4. Водопескоструйная обработка металла (гидроабразивная). Металлическая поверхность подвергается одновременному воздействию водной струи и абразивного инструмента. Этот метод является промышленным. Отсутствие мобильности является одним из его недостатков. Гидроабразивный способ удаления коррозионных проявлений на металле осуществляется в трех режимах, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Они функционируют под сверхвысоким, высоким и низким давлением.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Зачистка — это… Что такое Зачистка?

ЗАЧИСТКА — ЗАЧИСТКА, зачистки, мн. нет, жен. (спец.). Действие по гл. зачистить. Зачистка металла. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

зачистка — заскабливание, заравнивание, заглаживание, чистка Словарь русских синонимов. зачистка сущ., кол во синонимов: 7 • заглаживание (9) • …   Словарь синонимов

зачистка — ЗАЧИСТИТЬ, ищу, истишь; ищенный; сов., что. Загладить, заровнять (конец, край, поверхность чего н.). З. напильником. З. срез. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

зачистка — Удаление технологических припусков с помощью штампа с образованием стружки для повышения точности размеров и уменьшения шероховатости поверхности штампованной поковки или листоштампованного изделия. [ГОСТ 18970 84] Тематики оборуд. для… …   Справочник технического переводчика

зачистка — 1.3.17 зачистка: Комплекс технологических операций по удалению из резервуара твердых, жидких и газообразных горючих вредных веществ. 1.3.18 дегазация: Снижение концентрации паров углеводородов или вредных примесей до безопасных значений. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Зачистка — Проверить нейтральность. На странице обсуждения должны быть подробности. «Зачистка» неофициальное выражение, используемое для обозначения оперативно войсковых операций в населённых пунктах по проверке документов, удостоверяющих личность гр …   Википедия

Зачистка — Deseaming Зачистка. Процесс удаления поверхностных дефектов газовой резкой. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал , НПО Мир и семья ; Санкт Петербург, 2003 г.) …   Словарь металлургических терминов

зачистка —   , и, ж.   Изъятие чего л.   ◘ Зачистка сельхозналога. Селищев. Выраз. и обр., 154 …   Толковый словарь языка Совдепии

Зачистка — I ж. 1. процесс действия по гл. зачищать I 2. Результат такого действия. II ж. 1. процесс действия по гл. зачищать II 2. Результат такого действия; освобождение, очистка местности от боевиков (в речи представителей силовых ведомств). Толковый… …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

зачистка — зачистка, зачистки, зачистки, зачисток, зачистке, зачисткам, зачистку, зачистки, зачисткой, зачисткою, зачистками, зачистке, зачистках (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») …   Формы слов

правка полотна, зачистка и разметка изделий, резка, обработка кромок, предварительная сборка

При проведении сварочных работ нередкой проблемой является то, что металлические заготовки бывают неровные, имеют искривления или волнистости. В таких случаях металл необходимо править – проводить работы, в результате которых достигается подходящая геометрическая форма заготовки.

Правка металлического полотна

Существует два способа выполнения правки: ручной – с использованием кувалды или молотка на наковальне и машинный – с использованием специальных машинных приспособлений.

Ручная правка предполагает использование молотка с круглым бойком. Тонкие листовые заготовки и детали из цветных металлов необходимо выравнивать, используя молотки, имеющие вставки из мягких металлов. Существуют металлические и деревянные гладилки, которые используются при правке тонкого листового металла.

Машинную обработку обычно проводят с помощью правильных валиков и прессов. При использовании правильных валиков заготовка проходит между цилиндрическими валиками, которые вращаются в различном направлении, таким образом происходит выравнивание детали. При использовании пресса заготовка располагается на две опоры, после чего на выпуклую часть детали давят ползуном пресса. В результате такого воздействия неровная заготовка выправляется.

Зачистка металла для сварки

Очистка поверхностей свариваемых деталей проводится с целью удаления загрязнения, окалины, ржавчины, шлака и заусенец во избежание возможных дефектов.

Проводить очищение можно вручную и при помощи механического воздействия. Зачистка проводится: с помощью газовых горелок, проволочными щётками, растворами щелочей и кислот, абразивным способом.

При необходимости сделать поверхность металла шероховатой применяется гидроабразивная обработка.

На крупных технических предприятиях очистка производится проточной последовательной обработкой. Вначале металл обрабатывают раствором соляной кислоты, затем промывают проточной водой и нейтрализуют раствором кальцинированной соды.

Способы разметки заготовок

Для получения деталей с нужными параметрами необходимо правильно обрезать профиль, а перед этим его необходимо разметить.

Существует три способа разметки: ручная, оптическая, мерная резка.

Для ручной разметки используются самые простые инструменты, такие, как линейка и штангенциркуль. При производстве небольших однотипных партий могут использоваться заготовленные шаблоны. Существенными минусами данного способа являются: низкая скорость и высокая трудоёмкость.

В оптическом способе разметка наносится специальными разметно-маркировочными машинами. В этих машинах встроен пневматический крен, который наносит разметку, согласно заданным параметрам. Данный метод отличается высокой скоростью работы.

Мерная резка отличается от других способов тем, что не предусматривает разметку профиля. Согласно заданной программе, в которой указаны нужные параметры детали, аппарат сразу режет заготовку.

Резка металла

Для придания заготовке нужного размера используют механическую и термическую резку.

Механическая резка осуществляется при помощи ручных или механических инструментов. Часто используются ленточная пила, болгарка, стационарная циркулярная пила.

Термическая резка представляет собой процесс плавления металла, согласно нанесённым отметкам. Для проведения таких работ используются плазматрон, кислородный резак, или применяется дуговая сварка. Данный тип резки является универсальным, так как позволяет резать заготовки не только прямыми линиями, но и криволинейно.

Предварительная обработка кромок

Подготовка кромок необходима для достижения высокой прочности сварочного шва. Обработка кромок включает в себя подбор угла разделки, установление ширины зазора и длины откоса.

Если зазор подобран правильно, то провар металла будет полноценный, а само соединение прочным.

Если две детали имеют разную толщину, то плавный переход между ними может обеспечить наличие скоса.

Если толщина металлического листа менее 3 мм, то нет необходимости обрабатывать кромки.

Подготовку кромок можно проводить двумя способами: холодным и термическим. При термической обработке используются ручные или автоматические горелки. Холодный способ считается более качественным. При данном способе используются станки и ручные инструменты.

Особенности сборки изделий под сварку

Завершающим этапом подготовки является правильная сборка деталей. Необходимо зафиксировать детали должным образом, чтобы после проведения работы они остались в нужном положении.

Часто используют точечную приварку деталей, так как простой фиксации бывает недостаточно. Такая приварка гарантирует сохранность формы конструкции и её надёжность. Также это позволяет удобно расположить заготовку для проведения горизонтального шва.

Правила сборки изделий под сварку:

• необходим свободный доступ к месту сварки деталей, даже при использовании специальных изделий для фиксации;
• детали должны быть зафиксированы очень прочно и с высокой точностью во избежание деформации при проведении работ;
• необходимо соблюдать установленную последовательность сборки конструкции;
• нужно, чтобы конструкция не изменяла своё положение в пространстве.

Подготовка труб к сварке

Необходимо особенное внимание при подготовке труб к сварке. Например, трубы из углеродистой и низколегированной сталей подлежат ручной обработке и только холодным способом.

В обязательном порядке проводится проверка толщины стенок, во всех местах соединения она должна быть одинаковой. Величина разносторонности не может превышать 10% от толщины стенок. При этом торцы должны быть перпендикулярными.

При проведении сварочных работ возможно использование инвертора. Если используется сварочный полуавтомат, то необходимо правильно установить силу тока, уровень расхода защитного газа, выбрать скорость подачи сварочной проволоки.

Очистка поверхности металла перед сваркой – Осварке.Нет

Очистка поверхности металлов необходима для осуществления различных технологических процессов их соединения, например сварка, пайка, склеивание. Также очистка используется для поверхностной обработки материала (легирование поверхности, нанесение покрытий, упрочнение и др.), наплавки, термической резки, строжки и т. д.

Фото. Очистка металлической детали шлифовальной машиной

Все способы очистки металла под сварку условно можно разделить на основных класса: механический, химический и термический.

Выбор правильного метода очистки зависит от химических и механических характеристик загрязнения, особенностей очищаемого материала, габаритов изделия и его конфигурации; экологические условия и связанные с этим возможные выбросы в атмосферу, безопасность труда и наличие очистных сооружений.

Механические методы очистки под сварку являются наиболее распространенными и относительно недорогие. Существуют возможности их объединения с другими механическими операциями предназначенными для обработки заготовок.

Химические способы очистки нашли свое применение как заключительные этапы обработки перед сваркой. Часто применяются в металлургии.

Термическая очистка считается наиболее универсальным и высокопроизводительным методом, который легко объединять с последующими технологическими процессами.

Способы механической очистки

Ручная очистка механическим инструментом

Применяется для начальной подготовки деталей под сварку при помощи проволочных щеток, зубил, рубильных молотков. Также для очистки внутренних поверхностей труб под сварку скребками и поршнями.

Абразивно-струйная очистка

Используется для очистки деталей толщиной не менее 3 мм. В противном случае возможны деформации деталей.

Абразивно-порошковая очистка

Для удаления окалины с поверхности проката.

Дробеметная очистка

При подготовке поверхности для покрытия лаком и краской.

Термокинетическая очистка

Используется для удаления полимерных, гуммированных, металлизированных покрытий, затвердевших и не затвердевших нефтепродуктов, масляных и битумных загрязнений. Для очистки от многослойного лакокрасочного покрытия и покрытий на эпоксидной основе.

Гидроабразивная очистка

Для очистки поверхности сварных швов, окалины, коррозии, покрытий и отложений. Используется при строительстве турбин, нефтехранилищ, мостов, тоннелей, зданий, транспортных средства и при очистке листов титановых сплавов.

Магнитно-абразивная очистка

Для очистки перед сваркой деталей и изделий предназначенных для космического аппаратостроения и химического машиностроения.

Магнитно-импульсная очистка

Для очистки изделий любой конфигурации при налипании и намерзании сыпучих материалов.

Ударно-волновая очистка

Для очистки внутренних поверхностей трубопроводов и котлов

Электрогидро-импульсная очистка

Для очистки теплообменных аппаратов, систем отопления, котлов, канализации и водоснабжения. Для очистки артезианских скважин и многих других видов трубного оборудования.

Ультразвуковая очистка

Для очистки инструментов (сверла, резцы, надфили, напильники и т. д.), деталей точной механики, часовых механизмов, ювелирных изделий, электроники, кремниевых пластин и т. д.

Очистка струей частиц льда

Для очистки от антиоксидантов, коррозии, полимеров, масла, битума, сажи и копоти, нефти, химикатов и краски. Как правило очищают бурильные трубы, атомные электростанции, фасады зданий, памятники, трубопроводы и т. д.

Способы химической очистки

[context]

Мойка

Средствами на водяной основе с добавлением щелочи, поверхностно активных веществ или  на основе органических растворителей — применяется для обезжиривания, удаления лаков и старых красок.

Электрохимической травление, электролитическая и элеткролитно-плазменная очистка

Используется для обезжиривания поверхностей, удаления оксидов и окалины. Используется преимущественно в прокатном производстве.

Солевые ванны

Очистка поверхности металла от окалины, графита, песка перед проведением пайки или нанесением.

Способы термической очистки

Газопламенная очистка

Газопламенная очистка металла используется для удаления окалины.

Электродуговая очистка в вакууме

Для очистки и пассивации листового металла в поточной линии волочильных и прокатных станов.

Электроэрозионная очистка

Для очистки и одновременной сварки тонкостенных изделий из алюминия, меди и никеля магнитно-импульсным методом

Очистка в тлеющем газовом разряде

Для очистки перед вакуумной пайкой и диффузионной сваркой металла от оксидов.

Ионно-лучевая очистка

Для заключительной очистки поверхностей металла, полимеров, диэлектриков, полупроводников перед нанесением покрытий.

Очистка лазерным лучем

Для очистки пресс-форм, рельсов и материалов в нанотехнологиях. Для очистки от радиации поверхностей оборудования.

Очистка струей пара

Очистка от масел, жиров, водорастворимых загрязнений гладких и неровных поверхностей (в том числе сварных швов).

Очистка струей сухого льда

Для очистки от масла, воска, грязи на поверхности металла, пластмасс и тканей.

Очистка под сварку необходима в первую очередь для получения сварочного шва высоко качества и предотвращения появления дефектов. Удаляют с поверхности металлов средства консервации, загрязнения, ржавчину и оксидные пленки. Очищают внешнюю сторону соединения. Внутреннюю сторону обрабатывают в случае использования технологии со сквозным проплавлением.

Существуют такие требования ширины радиуса очистки поверхности деталей (в обе стороны от будущего шва):

• не менее 5 мм — для сварки стыковых соединений с использованием  дуговой, лазерной, электронно-лучевой, контактной сваркой оплавлением при номинальной толщине деталей до 5 мм;
• не менее номинальной толщины детали — для сварки стыковых соединений с использованием  дуговой, лазерной, электронно-лучевой, контактной сваркой оплавлением при номинальной толщине деталей от 5 до 20 мм;
• не менее 50 мм для выполнения сварных соединений при помощи электрошлаковой сварки;
• не менее 5 мм — для угловых, тавровых, нахлесточных видов соединений и вварки труб в трубные доски, выполняемые дуговой, лазерной, электронно-лучевой сваркой.

На очищенных поверхностях металла не должно быть ржавчины, окалины, масла и других загрязнений. Не допустимо наличие трещин, расслоений и закатов. Стали двухслойного типа не должны иметь расслоения коррозионного слоя.

Прежде всего проверку поверхности металла осуществляют визуально, а при толщине металла более 36 мм следует проверить зону прилегающую к очищенным поверхностям ультразвуковым методом. Ультразвуковой контроль осуществляется на ширине не менее 50 мм для обнаружения таких дефектов как трещины, расслоения и др. Недопустимыми считают дефекты площадью более 1 кв. м. при чувствительности ультразвукового контроля Д5Э. Допускается не более 3 дефектов на 1 м длины контролируемой поверхности с расстоянием между ними не менее 100 мм.

Поверхность разделки кромок должна быть очищена от следов резки и разметки. Детали которые будут свариваться после термической резки необходимо обработать на толщину 2-3 мм. Предварительно очистку выполняют механическими и/или химическими методами, а заключительную — зависимо от свариваемого металла, степени начальной и требуемой шероховатости — различными физико-химическими способами (травление, воздействие тлеющим разрядом, электрополировка и др.) и шабрением. Непосредственно перед выполнением сварочных работ наружность свариваемых деталей в области стыка (по мере возможности через зазор в стыке) очищают маломочным источником сварочного нагрева, не заплавляя стык.

Требования по шероховатости очищенных поверхностей соприкасающихся кромок деталей, под дуговую и плазменную сварку, должны быть не более Ra=12,5 мкм (Rz=80 мкм), под электронно-лучевую и лазерную сварку — Rz≤30 мкм.

Чтобы правильно оценить степень шероховатости поверхности применяют сравнение с аттестованными образцами, профилографы-профилометры и другие средства измерения.

Проверка чистоты осуществляется прямыми и косвенными методами. Первые помогают определить загрязнения на поверхности. Большое распространение получили микроскопический способ, основанный на смачиваемости, и способ, основанный на разности потенциалов. Высокую чувствительность имеет способ с применением радиоактивных изотопов. Косвенные методы применяют преимущественно в лабораторных условиях и основаны на удалении с поверхности загрязненного слоя в специальных травильных смесях. На производстве, среди косвенных методов, применяют лишь измерение сопротивления моющих растворов.

Очистка металла перед нанесением покрытий необходима для более прочного соединения наносимого материала с поверхностью деталей. Покрытие имеет склонность к разрушению если предварительно не очистить металл от ржавчины, окалины, жира, масла, пыли, грязи, краски и т. д.

Перед нанесением антикоррозионных покрытий металл подготавливают такими методами: ручной механический, абразивно-струйный, гидроабразивный, гидродинамический струей высокого давления, а также обезжиривание моющими средствами. От выбранного метода очистки зависит срок службы покрытия.

Ориентировочные коэффициенты срока службы покрытия в зависимости от используемого метода очистки:

• неподготовленная поверхность — 1;
• ручная очистка механическим инструментом — 1,5-2,0;
• абразивно-струйная очистка — 3,5-4,0.

Перед резкой металла его нужно также очищать. От чистоты поверхности металла могут зависеть качество поверхности резов и точность размеров. Очистку необходимо выполнять в обязательном порядке. Например, при газопламенной резке плотные прокатные слои окалины и ржавчины останавливают резку. Поверхность под этот вид работ очищают механическими или термическими методами.

При резке взрывом металл очищают водяной или водоабразивной струей.

Перед ультразвуковой резкой предварительная очистка не обязательна.

Как было сказано выше, после термической резки деталей необходимо снять слой 2-3 мм, прежде чем использовать заготовки под сварку. Контроль глубины снятого слоя при этом обязателен. Очищают кромки до металлического блеска.

С помощью газовой резки нельзя выполнять разделку кромок на металле толщиной менее 5-6 мм. Газовая и плазменная резка листов небольшой толщины и большей протяжности вызывает коробление детали. Поэтому для таких случаев разделку кромок можно выполнять с помощью раскроя ножницами с последующей обработкой.

Подготовка кромок листовых конструкций может осуществляться с помощью переносного кромкообрабатывающего инструмента.

Предотвращение наливания брызг от сварки на поверхности

Некоторые технологические процессы, в частности, такие как ручная дуговая сварка покрытыми электродами и механизированная сварка в среде защитных газов, сопровождаются интенсивным разбрызгиванием металла. Часть брызг налипает на поверхности металла, что требует дополнительной очистки после сварки. Чтобы предотвратить налипание брызг на поверхности металла на нее наносят специальные химические средства. Такие средства производят в вид аэрозолей и паст на основе растительного или вакуумного масла.

 

Очистка металлической поверхности |

 

 

Прежде чем покрыть поверхность металлического изделия слоем другого вещества, ее необходимо тщательно очистить от следов жира, окислов, ржавчины, пыли и других загрязнений. Если на поверхности предмета сохранится хотя бы маленький участок, не очищенный, например, от ржавчины, то после покрытия изделия лаком или краской процесс коррозии не прекратится, разрушение металла будет продолжаться и под защитным слоем.

Вот именно по этой причине трубы газопроводов, прежде чем покрыть их изолирующим слоем битума, предварительно тщательно очищают. Даже хорошая изоляция трубопровода, если под ней остались следы ржавчины, не только не сохраняет трубу от разрушения, но иногда вызывает усиление разрушения. В практике имелись случаи, когда хорошо изолированные от почвенных растворов трубы газопровода быстро корродировали, в результате чего происходили крупные аварии: газы, текущие по трубе, вырывались наружу, воспламенялись со взрывом, вызывая большие разрушения. В настоящее время применяют различные методы очистки поверхности металла. Очистку производят механическим, химическим и электрохимическим способами, а иногда применяют те и другие способы.

 

Пескоструйная очистка

До недавнего времени одним из распространенных способов очистки поверхности металлических изделий являлась так называемая пескоструйная очистка. Она состоит в том, что струя специально приготовленного мелкого кварцевого песка при помощи сжатого воздуха направляется на очищаемую поверхность. Песок, ударяясь о поверхность, удаляет с нее все имеющиеся загрязнения. Вдыхание такой пыли приводит к тяжелым заболеваниям (силикоз легких). Пескоструйная обработка заменяется гидропескоструйной, дробеструйной или дробемётной.

 

Гидропескоструйная очистка

Гидропескоструйная обработка отличается от пескоструйной тем, что на поверхность изделия под значительным давлением не воздуха, а воды подается влажный кварцевый песок, благодаря чему воздух не загрязняется сухой песчаной пылью.

 

Дробемётная очистка

Дробемётная установка выбрасывает дробь из колеса (турбины) центробежной силой со скоростью 70—75 м/сек. Для дробемётных установок применяют чугунную дробь диаметром 0,4—0,5 мм или рубленые кусочки стальной проволоки диаметром 0,5—2 мм и такой же длины. Отработанную дробь просеивают, очищают, и снова она поступает в колесо (турбину). Дробемётные установки не только очищают поверхность металла, но создают наклеп поверхности (уплотняют ее), что повышает прочность металла.

 

Галтовочные барабаны

Для обработки мелких изделий применяют так называемые галтовочные барабаны. Они представляют собой цилиндрические или шестигранные коробки, плотно закрывающиеся. В такого рода барабаны загружают мелкие детали вместе с сухим и чистым песком. Затем барабаны приводятся во вращение, находящиеся в барабане изделия обкатывают вместе с песком. Через несколько часов работы барабана поверхность изделий, находящихся в барабане, оказывается очищенной от всех загрязнений.

Галтовочные барабаны, так же, как и пескоструйные установки, не требуют большой затраты рабочей силы, очень производительные, но в них нельзя обрабатывать детали, имеющие тонкую резьбу, так как резьба в процессе обработки может быть повреждена.

 

Щетка металлическая

Для механического удаления с поверхности металла загрязнений и окалины применяют также металлические щетки, сделанные из тонкой стальной или латунной проволоки.

 

Шлифование. Полирование.

Для подготовки деталей к хромированию, никелированию, золочению, серебрению, т. е. покрытию одних металлов другими, широко применяют шлифование или полирование поверхности деталей. Техника шлифования или полирования состоит в том, что обрабатываемая поверхность изделия подвергается трению так называемым абразивным материалом до тех пор, пока она не станет сравнительно гладкой. В качестве абразивных материалов для шлифования и полирования применяют природный корунд, содержащий 90-95% окиси алюминия, или же искусственный корунд, который изготовляют путем сплавления глинозема с углем или коксом в электрических печах.

В качестве материала для очистки поверхности используют также наждак, состоящий в основном из корунда (до 60%), окиси железа (до 35%) и других окислов. Наждак главным образом применяют для шлифования и полирования изделии из железа и стали. Широко используют также окись хрома темно-зеленый порошок с зернами, обладающий исключительными режущими свойствами. Окись хрома обычно изготовляют путем прокаливания смеси хромпика с серой. Из окиси хрома делают пасту. Ее применяют для полирования очень твердых металлов, например, разного рода хромовых покрытий. При шлифовании режущие ребра мелких частичек снимают тонкую стружку с поверхности изделия, сглаживают крупные неровности. Однако поверхность при этом остается несколько неровной, на ней видна сетка мелких углублений и выпуклостей, вследствие чего отшлифованная поверхность кажется всегда матовой. Когда надо получить зеркально гладкую поверхность, металл полируют. Для полирования изготовляют специальные пасты, которые наносят на круги, изготовленные из фетра. Эти круги быстро вращают на поверхности металла. В результате такой обработки поверхность металла приобретает зеркальный блеск.

Очистка металлической поверхности

 

Травление металла

Одним из средств удаления с поверхности металла ржавчины, окалины и других окислов является химический метод. Он заключается в том, что поверхность металла предварительно обрабатывают кислотой. Этот процесс называют травлением. Процессу травления предшествует другая, более важная операция — обезжиривание. Дело в том, что поверхность металлических изделий часто оказывается покрытой более или менее толстым слоем жиров смазочных масел, мазута, вазелина и т. д. Даже простое прикосновение рук оставляет на металле тончайшую пленку жира. Такая поверхность, покрытая слоем жира, не смачивается травильным раствором. Для обезжиривания часто применяют растворы щелочей небольшой концентрации. В качестве обезжиривающих растворов обычно используют 5—10-процентный раствор едкой щелочи NaOH или 2—5-процентный раствор тринатрийфосфата Na₃PO₄. В обезжиривающий раствор также вводят соли: углекислый натрий Na₂CO₃ и углекислый кальций СаСO₃. Однако щелочные, обезжиривающие растворы неприменимы для обезжиривания олова, свинца, цинка, алюминия и их сплавов, так как эти металлы растворяются в щелочах.

Обезжиривание металлов, растворяющихся в щелочах, производят в органических растворителях—четыреххлористом углероде, дихлорэтане, бензине и т. д. Для этой цели применяют специальные моечные ванны, где процесс обезжиривания производят путем автоматического погружения в ванну корзин или сеток, в которых находится изделие. Обычно используют несколько ванн, в которые последовательно погружают изделие. Первая ванна содержит более загрязненный растворитель, вторая— менее и третья — почти совершенно чистый. Так, например, для того чтобы обезжирить изделие, сделанное из железа, приготовляют двумолярный раствор горячего едкого натра и опускают в него изделие на 5—10 мин. Затем его промывают в горячей воде, после чего погружают на 10 мин в 0,1—0,2-процентный раствор серной или соляной кислоты и, наконец, промывают в холодной воде и в специальном растворе, содержащем 0,5-процентный раствор бихромата калия K₂Cr₂O₇ и 0,5-процентный раствор соды Na₂CO₃. Последняя обработка необходима для того, чтобы удалить полностью следы кислот с металла и создать на его поверхности тонкую окисную пленку, защищающую металл от появления на нем ржавчины.

Еще лучшие результаты дает обезжиривание в электрохимических ваннах. Такие ванные также наполняют раствором щелочи, в который погружают изделие для обезжиривания. Здесь катодом служит обрабатываемое изделие, анодом — пластины из железа, стали или никеля, т. е. такие металлы, которые не растворяются в щелочном растворе. При пропускании электрического тока пузырьки водорода бурно выделяются на поверхности изделия, срывают жировую пленку и увлекают мельчайшие капельки жира на поверхность раствора. Электрохимический процесс обезжиривания продолжается 5—6 мин. После обезжиривания изделие подвергают травлению в растворах соляной или серной кислоты.

 

Зачистка поверхности металла. Ручная ковка |

Внешние дефекты металла в виде трещин, плен, заусенцев и другие в зависимости от их глубины, размеров и формы удаляют вырубкой зубилами, зачисткой шлифовальными кругами, бесцентровым шлифованием, токарной и газопламенной обработкой.

Вырубкой пневматическим зубилом с исходных заготовок и готовых поковок удаляют местные поверхностные дефекты в виде неглубоких трещин, волосовин, плен, закатов, зажимов и др. Эта операция в 4 … 8 раз производительнее ручной, причем производительность тем больше, чем выше твердость и вязкость обрабатываемого металла. Глубина вырубки зубилом за один рабочий ход достигает 2 … 2,5 мм. Раздваивание стружки при вырубке указывает на более глубокое расположение трещины. Допустимая глубина удаления дефектов стали зависит от размеров сечения, например при диаметре или толщине проката от 140 до 200 мм допустимая глубина зачистки углеродистой качественной стали составляет до 5 % диаметра или толщины. Если глубина дефектов превышает допустимые нормы, металл бракуют. Образовавшаяся после вырубки выемка должна иметь плавно скругленную форму и ширину не менее 5-кратной глубины во избежание образования новых дефектов при последующей ковке или штамповке заготовок.

Пневматические зубила работают на сжатом под давлением 300 . . . . . . 600 кПа (3 … 6 кгс/см²) воздухе. Прием зачистки показан на рис. 3.5, а, формы зубил — на рис. 3.5, б, в. Зубила с прямым лезвием (рис. 3.5, б) служат для зачистки участков с мелкими волосовинами, а с закругленным лезвием (рис. 3.5, в) — для вырубки местных дефектов. Угол заточки для мягкой стали составляет 55 … 60 ° , для твердой стали — 70 . . . 75 °. В качестве материала для зубил используют стали 4ХС, 6ХС, 4ХВ2С, 5ХВ2С, У8, У9. Лезвие на длине 30 … 35 мм имеет твердость HRC₃ 55 … 60, хвостовик — HRC₃ 40 … 45.

Зачисткой шлифовальными кругами удаляют поверхностные неглубокие трещины и выравнивают края выемок, образовавшихся при вырубке дефектов пневматическими зубилами. Схема зачистки представлена на рис. 3.6. Вращение шлифовального круга обеспечивается пневматическим ротационным двигателем, расположенным в корпусе шлифовальной машинки.

Очистка поверхности металла от окалины и ржавчины осуществляется также шлифовальной машинкой, но вместо шлифовального круга на валу ротора закрепляют проволочные (крацовочные) щетки. Для зачистки заготовок из стали и бронзы щетки изготовляют из стальной проволоки ф 0,05 … 0,4 мм, заготовки из никеля и меди зачищают щетками, для изготовления которых используют проволоку из ней-  зильбера (сплава меди с никелем и цинком) ф 0,15 . . . 0,25 мм, а латунные заготовки — щетками из медной или латунной проволоки ф 0,15 . .. 0,2 мм.

Бесцентровое шлифование на специальных станках применяют для зачистки проката круглого сечения (рис. 3.7). Заготовку 2 устанавливают на опорный нож 4 между режущим 1 и направляющим 3 кругами. При обработке заготовка под действием сил трения вращается и равномерно зачищается по всей поверхности. Поступательное движение заготовки вдоль оси обеспечивается поворотом направляющего круга под некоторым углом к режущему. За один рабочий ход с заготовки снимается слой толщиной яв 0,2 мм. Рассмотренный способ применяют для очистки поверхности заготовок от ржавчины и мелких дефектов прокатки и прессования (в основном при обработке давлением дорогостоящих сплавов).

Токарной обработке на бесцентровых токарных станках подвергают горячекатаные прутки для удаления обезуглероженного слоя и повышения точности по диаметру. Пруток перемещается поступательно через вращающиеся многорезцовые головки бесцентрового токарного станка. Производительность такой обработки в 3 … 4 раза превышает производительность обточки на универсальных токарных станках.

Прутки, изогнутые при транспортировке и хранении, предварительно правят на специальных правильных станках.

Газопламенную обработку применяют для удаления крупных поверхностных дефектов. Вокруг центрального отверстия резака расположены мелкие отверстия, через которые подают горючую смесь ацетилена с кислородом для предварительного подогрева места зачистки. Затем через центральное отверстие подают кислород. Когда металл начинает гореть, подачу нагревательной смеси прекращают. Горелку наклоняют к заготовке под углом, равным 10 … 15 При горении металла в струе кислорода выделяется теплота, достаточная для поддержания процесса дальнейшей зачистки. Количество подаваемого кислорода и скорость перемещения горелки должны обеспечивать непрерывность процесса зачистки.

Заготовки и поковки из нержавеющих, кислотостойких и жаропрочных сталей зачищают способом кислородно-флюсовой резки. В резаке, предназначенном для такой зачистки, имеется дополнительное инжектирующее устройство, с помощью которого в зону зачистки дополнительно подаются кислород и флюс для удаления тугоплавких оксидов, образовавшихся при нагреве. Флюс представляет собой смесь мелкого железного порошка и мелкого кварцевого песка.

Производительность газопламенной зачистки в 10 … 15 раз выше, а стоимость — на 30 … 40 % меньше, чем вырубки пневматическим зубилом. Заготовки из углеродистых сталей с содержанием углерода до 03% зачищают в холодном состоянии, углеродистые стали с большим содержанием углерода, а также легированные стали перед газопламенной зачисткой подогревают.