一种焊接件表面保护方法与流程

文档序号:17988613发布日期:2019-06-22 00:36阅读:745来源:国知局

本发明涉及焊接材料技术领域,具体地讲,本发明涉及一种焊接件表面保护方法。



背景技术:

随着金属冶炼技术的迅速发展,不锈钢已被大量应用到工业、食品、化工医疗、家装等各领域中。在工程施工中,焊接不锈钢是一种常用的工艺方法。在焊接过程中,为了使焊接区域及熔池附近的工件表面不被氧化和氮化,同时也杜绝氧的来源,采取氩气保护措施。在现有技术中,在焊接件表面形成的保护膜往往边缘区域易磨损,中心区域不宜磨损,给焊缝带来不利的影响,降低了焊缝的机械性能,甚至导致裂纹,严重影响焊接质量和焊缝成型。因此,本领域技术人员亟需提供一种焊接件表面保护方法,防止边缘区域的保护膜易磨损,提高焊接质量。



技术实现要素:

为了解决现有技术的问题,本发明提供了一种焊接件表面保护方法,防止边缘区域的保护膜易磨损,提高焊接质量。

本发明专利提供了一种焊接件表面保护方法,包括如下步骤:

步骤s01、将焊接件放入盛有脱脂剂的脱脂槽中,浸渍脱脂5-10min,控制温度为50-80℃;

步骤s02、将脱脂后的焊接件用去离子水冲洗5-10min,去除焊接件表面的杂质;

步骤s03、将焊接件放入烘箱内,烘干温度为400-500℃,时间为10-15min;

步骤s04、将焊接件放置于浓度为1%的氢氟酸溶液中,以去除焊接件表面的原生氧化层;

步骤s05、在所述焊接件表面形成第一掩膜层,并对第一掩膜层进行图案化,暴露出焊接件表面的中心区域;

步骤s06、采用热氧化工艺在焊接件表面的中心区域形成第一氧化层;

步骤s07、去除第一掩膜层,在所述焊接件表面形成第二掩膜层,并对第二掩膜层进行图案化,暴露出焊接件表面的边缘区域;

步骤s08、在焊接件表面的边缘区域采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层,所述第二氧化层的边缘厚度为第一氧化层厚度的两倍;

步骤s09、将保护涂料装入喷雾机中,喷雾机的喷头直径为0.1-0.5cm,再将喷雾剂固定在移动装置上,匀速移动速率为0.1-0.5cm/s;

步骤s10、开启喷雾剂对焊接件表面进行喷雾形成保护涂层,焊接件表面中心区域重复喷涂1-2次,焊接件表面边缘区域重复喷涂3-5次,以使焊接件表面边缘区域的保护涂层厚度大于焊接件表面中心区域的保护涂层的厚度;

步骤s11、将焊接件放入烘箱中干燥,烘干温度为200-300℃,时间为20-60min;

步骤s12、将金属浸入固化液中,室温保持5小时,清洗后在焊接件表面得到保护层。

优选的,还包括步骤s13,将焊接件放入uv紫外光固化机进行固化固化时间为10s~15s,紫外光照射强度1000w。

优选的,步骤s01中,所述脱脂剂包括如下重量份的原料组成:15-35份氢氧化钠,10-15份十八烷基二甲基氧化铵,5-10份有机脱脂剂,8-12份硅酸钾,15-20烷基酚聚氧乙烯醚,5-10份非离子表面活性剂,2-5份仲烷基磺酸盐,余量为去离子水。

优选的,所述非离子表面活性剂为脂肪胺聚氧丙烯醚、烷基酚聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的任意一种。

优选的,所述有机脱脂剂为氧化胺和有机螯合剂。

优选的,所述有机螯合剂包括葡糖酸钠、葡庚糖酸钠、n-羟基亚乙基二胺三乙酸(hedta)、乙二胺四乙酸(edta)、次氨基三乙酸(nta)、二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)、亚乙基二胺四丙酸、三亚乙基四胺六乙酸(ttha)和它们的相应的碱金属盐。

优选的,步骤s09中,所述保护涂料包括如下重量份的原料组成:15-25份季戊四醇三丙烯酸酯,10-15份成膜树脂,5-10份催干剂,15-20份丙烯酸改性聚脂,2-8流平剂,2-5份硫酸钡,2-5份黄原胶,余量为去离子水。

优选的,所述保护涂料的制备方法包括以下步骤:

(1)将上述质量份数的季戊四醇三丙烯酸酯、成膜树脂加入到上述质量份数的去离子水中,在温度80℃条件下搅拌均匀,获得a溶液;

(2)在获得的a溶液中,加入上述质量份数的丙烯酸改性聚脂和硫酸钡,保持上述温度持续搅拌均匀,获得b溶液;

(3)将获得的b溶液降温至45℃,持续搅拌,并加入上述质量份数的催干剂、流平剂以及黄原胶,搅拌均匀后,降温至室温,获得本品。

优选的,步骤s12中,所述固化液包括如下重量份的原料组成:5-10份氯磺化聚乙烯,15-20份氨基树脂,5-15份溶剂,2-8份酸催化剂,10-15氯氧化锆,5-8份硅烷,余量为去离子水。

优选的,所述固化液的制备步骤如下:

a、将氯磺化聚乙烯、氨基树脂、氯氧化锆溶入溶剂中,搅拌均匀;

b、在避光条件下,将酸催化剂、硅烷加入a中所得溶液中,继续搅拌均匀,得到固化液。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是:本发明能够快速在焊接件表面形成保护膜层,其初粘性好、附着力强,表面干燥速度快,防止焊接件表面受到污染;同时形成的保护膜层的厚度边缘区域大于中心区域的厚度,防止边缘区域的保护膜层易磨损,在金属表面形成致密耐磨层,提高金属表面的耐刮和耐腐蚀性能;本发明提出的制备方法工艺简单,容易操作,产生的废液、废料少,极大地保护了环境,特别适于工业化生产。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

本发明提供一种焊接件表面保护方法,包括如下步骤:

步骤s01、将焊接件放入盛有脱脂剂的脱脂槽中,浸渍脱脂5-10min,控制温度为50-80℃;步骤s02、将脱脂后的焊接件用去离子水冲洗5-10min,去除焊接件表面的杂质。

其中,脱脂剂包括如下重量份的原料组成:15-35份氢氧化钠,10-15份十八烷基二甲基氧化铵,5-10份有机脱脂剂,8-12份硅酸钾,15-20烷基酚聚氧乙烯醚,5-10份非离子表面活性剂,2-5份仲烷基磺酸盐,余量为去离子水。

具体的,非离子表面活性剂为脂肪胺聚氧丙烯醚、烷基酚聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的任意一种;有机脱脂剂为氧化胺和有机螯合剂;有机螯合剂包括葡糖酸钠、葡庚糖酸钠、n-羟基亚乙基二胺三乙酸(hedta)、乙二胺四乙酸(edta)、次氨基三乙酸(nta)、二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)、亚乙基二胺四丙酸、三亚乙基四胺六乙酸(ttha)和它们的相应的碱金属盐。

步骤s03、将焊接件放入烘箱内,烘干温度为400-500℃,时间为10-15min;步骤s04、将焊接件放置于浓度为1%的氢氟酸溶液中,以去除焊接件表面的原生氧化层;步骤s05、在所述焊接件表面形成第一掩膜层,并对第一掩膜层进行图案化,暴露出焊接件表面的中心区域。

步骤s06、采用热氧化工艺在焊接件表面的中心区域形成第一氧化层;步骤s07、去除第一掩膜层,在所述焊接件表面形成第二掩膜层,并对第二掩膜层进行图案化,暴露出焊接件表面的边缘区域;步骤s08、在焊接件表面的边缘区域采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层,所述第二氧化层的边缘厚度为第一氧化层厚度的两倍。

步骤s09、将保护涂料装入喷雾机中,喷雾机的喷头直径为0.1-0.5cm,再将喷雾剂固定在移动装置上,匀速移动速率为0.1-0.5cm/s;其中,保护涂料包括如下重量份的原料组成:15-25份季戊四醇三丙烯酸酯,10-15份成膜树脂,5-10份催干剂,15-20份丙烯酸改性聚脂,2-8流平剂,2-5份硫酸钡,2-5份黄原胶,余量为去离子水。

保护涂料的制备方法包括以下步骤:

(1)将上述质量份数的季戊四醇三丙烯酸酯、成膜树脂加入到上述质量份数的去离子水中,在温度80℃条件下搅拌均匀,获得a溶液;

(2)在获得的a溶液中,加入上述质量份数的丙烯酸改性聚脂和硫酸钡,保持上述温度持续搅拌均匀,获得b溶液;

(3)将获得的b溶液降温至45℃,持续搅拌,并加入上述质量份数的催干剂、流平剂以及黄原胶,搅拌均匀后,降温至室温,获得本品。

该保护涂料环保性好,防锈膜附着力强,防锈效果更好;防锈时间长,其膜耐盐雾、耐潮湿可替代防锈油,实现无油膜长期防锈,既能提高保护剂与金属、灌封密封材料和支架材料的粘结性能,又能够对金属反射层起到长期的防御环境中硫化物、氧化物等有害物质的侵蚀。

步骤s10、开启喷雾剂对焊接件表面进行喷雾形成保护涂层,焊接件表面中心区域重复喷涂1-2次,焊接件表面边缘区域重复喷涂3-5次,以使焊接件表面边缘区域的保护涂层厚度大于焊接件表面中心区域的保护涂层的厚度;步骤s11、将焊接件放入烘箱中干燥,烘干温度为200-300℃,时间为20-60min;步骤s12、将金属浸入固化液中,室温保持5小时,清洗后在焊接件表面得到保护层。步骤s13,将焊接件放入uv紫外光固化机进行固化固化时间为10s~15s,紫外光照射强度1000w。

具体的,本实施例中,固化液包括如下重量份的原料组成:5-10份氯磺化聚乙烯,15-20份氨基树脂,5-15份溶剂,2-8份酸催化剂,10-15氯氧化锆,5-8份硅烷,余量为去离子水。

固化液的制备步骤如下:

a、将氯磺化聚乙烯、氨基树脂、氯氧化锆溶入溶剂中,搅拌均匀;

b、在避光条件下,将酸催化剂、硅烷加入a中所得溶液中,继续搅拌均匀,得到固化液。

综上所述,本发明能够快速在焊接件表面形成保护膜层,其初粘性好、附着力强,表面干燥速度快,防止焊接件表面受到污染;同时形成的保护膜层的厚度边缘区域大于中心区域的厚度,防止边缘区域的保护膜层易磨损,在金属表面形成致密耐磨层,提高金属表面的耐刮和耐腐蚀性能;本发明提出的制备方法工艺简单,容易操作,产生的废液、废料少,极大地保护了环境,特别适于工业化生产。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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