濕法超聲機(jī)械鍍鋅技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)械鍍鋅技術(shù)是一種環(huán)保型的表面處理技術(shù),原料無毒性、能耗小、無污染、鍍層性能優(yōu)良,在工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。但機(jī)械鍍鋅裝置中滾筒一端開口,相對(duì)封閉,只能對(duì)小尺寸零件進(jìn)行鍍鋅,對(duì)板狀、長(zhǎng)軸狀等結(jié)構(gòu)及較大尺寸工件無法進(jìn)行機(jī)械鍍鋅,使工件的種類受到限制。為了解決上述問題,實(shí)現(xiàn)對(duì)較大尺寸零件進(jìn)行機(jī)械鍍鋅,擴(kuò)大機(jī)械鍍鋅技術(shù)的應(yīng)用范圍,本文做了以下工作:
　　把機(jī)械鍍和超聲噴丸原理結(jié)合起來,提出了一種濕法超聲機(jī)械鍍鋅工藝。該工藝原理為:利用超

2、聲振動(dòng)系統(tǒng)為玻璃珠提供動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)玻璃珠做高頻振動(dòng),將經(jīng)過活化劑處理的金屬粉末高速噴打到工件表面上,使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為結(jié)合能,以獲得一定厚度的鍍鋅層。
　　對(duì)濕法超聲機(jī)械鍍鋅裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì),該裝置主要包括超聲波發(fā)生器、超聲換能器、振動(dòng)槽、支架等部分。超聲波發(fā)生器頻率為28kHz,功率為0~2500W可調(diào);超聲換能器頻率為28kHz,功率為100W。制定濕法超聲機(jī)械鍍鋅工藝,并對(duì)鍍鋅配方進(jìn)行了選用與優(yōu)化,確定了濕法超聲機(jī)械鍍鋅工藝中活性劑

3、、緩蝕劑、分散劑、沉積劑、保持性活化劑的種類和最佳配比,并進(jìn)行了鍍鋅試驗(yàn)。
　　用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡和能譜儀對(duì)濕法超聲機(jī)械鍍鋅層的表面形貌、斷面結(jié)構(gòu)及鍍層成份進(jìn)行了檢測(cè);用劃格法、貼濾紙法和中性鹽霧試驗(yàn)對(duì)濕法超聲機(jī)械鍍鋅層的結(jié)合強(qiáng)度、孔隙率及耐腐蝕性能等進(jìn)行了評(píng)定。結(jié)果表明:濕法超聲機(jī)械鍍鋅層為銀灰色,表面均勻、平整;鍍層由鋅粉、孔隙和先導(dǎo)金屬三相組成,無結(jié)晶產(chǎn)物或合金相,鋅含量在94％以上,鐵含量為3.28%,錫含量為1

4、.88%;鍍層中鋅粉顆粒隨機(jī)排列,沒有特定的規(guī)律,鍍層內(nèi)部鋅粉顆粒變形較小,表面鋅粉顆粒變形較大,部分顆粒變成橢球形或扁平結(jié)構(gòu);鍍層劃格處無剝落現(xiàn)象,孔隙率較低,相同厚度濕法超聲機(jī)械鍍鋅層耐腐蝕性能優(yōu)于滾筒式機(jī)械鍍鋅層。
　　分析了鋅粉粒度、沖擊介質(zhì)、強(qiáng)化時(shí)間、合金元素、先導(dǎo)金屬等因素對(duì)濕法超聲機(jī)械鍍鋅層性能的影響。結(jié)果表明:隨鋅粉粒徑的減小,鍍層的致密度、耐腐蝕性能提高;隨玻璃珠尺寸的減小,鍍鋅層表面光潔度提高,致密度增加;隨強(qiáng)