一种新型紧固件智能热镀锌工艺方法与流程

本发明涉及工件表面处理技术领域，具体为一种新型紧固件智能热镀锌工艺方法。

背景技术：

紧固件热镀锌过程中，在紧固件热浸锌之前要进行前处理，前处理主要包括脱脂、除锈、水洗、助剂、烘干等环节。紧固件在热浸锌完成后要迅速的去除表面的余锌，以此获得光滑的表面，目前去除表面余锌多采用离心的方法。在紧固件热镀锌这两个主要的环节存在如下问题：

1、紧固件脱脂多采用浸泡办法，脱脂不彻底、效果差、效率低，同时脱脂槽油污浮在液体表面，不好清理；2、紧固件除锈多采用酸洗除锈，酸液的浓度会随着酸洗量的增加而变化，同时，酸液的浓度影响酸洗的时间、酸洗的质量，由于无法实时监控酸液浓度，所以酸洗时间不易控制，存在过酸洗或酸洗不彻底现象；3、高强度螺栓长时间酸洗会带来氢脆的风险；4、紧固件从烘干到浸锌间隔时间长，紧固件热量散失多，造成能量损失；5、传统的离心方式选用的是独立的离心机，放置锌锅旁边，人工将热浸锌完成的工件倒入离心机内，进行离心，这种方式缺点：1)、离心间隔时间长，离心效果差；2)锌渣不好清理；3)造成一部分能量损失；为此，我们提出一种新型紧固件智能热镀锌工艺方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型紧固件智能热镀锌工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型紧固件智能热镀锌工艺方法，包括以下两道工艺流程：

流程一：上料→超声波脱脂→酸洗→水洗→助镀→烘干→热浸锌→离心→空冷→水冷→下料；

流程二：上料→抛丸除锈→酸洗→水洗→助镀→烘干→热浸锌→离心→空冷→水冷→下料；

上述两道所述工艺流程从助镀以后为共用设备：烘干→热镀锌→离心→风冷→水冷→下料，助镀之前为两条独立通道，分别为通道一和通道二；

通道一的工艺流程：超声波脱脂→酸洗→水洗→助镀；

通道二的工艺流程：抛丸除锈→酸洗→水洗→助镀。

所述通道一中超声波脱脂清洗流程为：人工上料→喷淋冲洗→超声波清洗→吹液一→喷淋漂洗一→吹液二→喷淋漂洗二→吹干。

所述通道一中酸洗工艺为：翻斗式称重上料进入酸洗工序，酸洗槽共有三个，编号分别为1#酸槽、2#酸槽、3#酸槽，盛纳的液体分别为：低酸、中酸、高酸。每个槽内有两个翻斗。工件进入1#酸槽第一个翻斗内，浸泡在低酸中，一定时间后翻斗翻起将工件送入第二个翻斗，复位后新工件进入第一个翻斗内；第二个翻斗一定时间后翻起将工件送到2#酸槽的第一个翻斗，复位后再进料，如此依次循环推进，直到3#酸槽将工件送入到水洗槽，该批工件酸洗工序完成。

所述通道一中水洗工艺为：经酸洗后，待镀件表面附有大量的铁盐、酸液及其它残余污物，为更好的助镀及镀锌，需净化工件表面粘附的酸液、铁盐。

所述通道一中助镀工艺为：氯化铵、氯化锌的混合水溶液在50-70℃条件下，覆盖在工件表面，在待镀件表面形成一层盐膜，防止镀前再次生锈，同时，待镀件表面覆盖的盐膜能增加热浸锌过程铁锌反应活性。

所述通道二前处理工艺具体流程为：料斗翻转上料→抛丸除锈→酸洗1→水洗→助镀。

所述通道二中抛丸工艺为：清除工件表面油污、浮灰、浮碳、铁屑等。

所述通道二中酸洗工艺为：对于高强螺栓、螺母，为减少氢脆的发生，使用抛丸除锈除氧化皮，再经低浓度酸短时间酸洗，清除表面污染物，减少漏镀概率。

所述通道二中酸洗工艺中的酸洗槽共有一个，编号分别为4#酸槽，盛纳的液体分别为：低酸；槽内有两个翻斗，工件进入4#酸槽第一个翻斗内，浸泡在低酸中，一定时间后翻斗翻起将工件送入第二个翻斗，继续浸泡，一定时间后将工件送入到水洗槽，该批工件酸洗工序完成。

进一步地，

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、脱脂效果良好，减少酸时间及酸用量，废酸清洁度高，便于资源化利用；

2、通过调整温度的方式调整不同酸度的酸洗速度，便于自动化流水线控制；

3、烘干预热减少热镀锌时间、增加锌锅寿命、降低锌耗；

4、短时间、低浓度酸洗，提高高强螺栓镀锌品质、降低氢脆风险；

5、前处理封闭式处理，无酸雾污染；

6、设备一体化，占地面积小，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种新型紧固件智能热镀锌工艺方法，包括以下两道工艺流程：

流程一：上料→超声波脱脂→酸洗→水洗→助镀→烘干→热浸锌→离心→空冷→水冷→下料；

流程二：上料→抛丸除锈→酸洗→水洗→助镀→烘干→热浸锌→离心→空冷→水冷→下料；

上述两道工艺流程从助镀以后为共用设备：烘干→热镀锌→离心→风冷→水冷→下料，助镀之前为两条独立通道，分别为通道一和通道二；

通道一的工艺流程：超声波脱脂→酸洗→水洗→助镀；

通道二的工艺流程：抛丸除锈→酸洗→水洗→助镀。

通道一中超声波脱脂清洗流程为：人工上料→喷淋冲洗→超声波清洗→吹液一→喷淋漂洗一→吹液二→喷淋漂洗二→吹干。

工作原理是：利用超声波空化渗透力强的机械振动冲击工件表面并结合清洗剂去污作用使工件表面洁净。工作过程是：磁性上料机将待清洗的工件送入网带上，通过网带传送进入清洗机主机内，将工件经各个清洗工位，最后将工件送入下一工序。

通道一中酸洗工艺为：翻斗式称重上料进入酸洗工序，酸洗槽共有三个，编号分别为1#酸槽、2#酸槽、3#酸槽，盛纳的液体分别为：低酸、中酸、高酸。每个槽内有两个翻斗。工件进入1#酸槽第一个翻斗内，浸泡在低酸中，一定时间后翻斗翻起将工件送入第二个翻斗，复位后新工件进入第一个翻斗内；第二个翻斗一定时间后翻起将工件送到2#酸槽的第一个翻斗，复位后再进料，如此依次循环推进，直到3#酸槽将工件送入到水洗槽，该批工件酸洗工序完成。

工艺原理：盐酸与铁锈或者铁的氧化物发生化学反应，将铁锈或铁的氧化溶解清除。酸池为串联使用，为方便控制各池酸洗时间，需缩小各酸池酸洗速度的差异，不同酸度酸洗时间通过控制温度来实现。

酸池加热热源为冷却水。当系统启动或者冷却水温度较低时，采用电加热作为辅助热源。

废弃与处理：当酸度低于4％，将会影响生产，可以考虑废弃处理。

通道一中水洗工艺为：经酸洗后，待镀件表面附有大量的铁盐、酸液及其它残余污物，为更好的助镀及镀锌，需净化工件表面粘附的酸液、铁盐。

酸洗槽最后一个斗通过翻转将工件倒入水洗池内的翻斗，使用漂洗水浸泡清洗。

通道一中助镀工艺为：氯化铵、氯化锌的混合水溶液在50-70℃条件下，覆盖在工件表面，在待镀件表面形成一层盐膜，防止镀前再次生锈，同时，待镀件表面覆盖的盐膜能增加热浸锌过程铁锌反应活性。

作用机理：

(1)清洁钢铁表面及液锌,去除钢件表面铁盐、氧化物及其它脏物。

zncl2·2nh4cl→zncl2(nh3)+nh3↑+2hcl↑

(2)降低钢件表面张力，使钢件表面具有活性作用及润湿能力。

feo+nh3+2hcl→fecl2(nh3)+h20↑

zno+nh3+2hcl→zncl2(nh3)+h20↑

助剂加热热源为镀锌余热。

水洗结束后，翻斗通过翻转将工件倒入助剂池内的翻斗，使用助剂浸泡。

通道二前处理工艺具体流程为：料斗翻转上料→抛丸除锈→酸洗1→水洗→助镀，只需要一道酸洗，酸洗时间短，降低氢脆风险。

通道二中抛丸工艺为：清除工件表面油污、浮灰、浮碳、铁屑等，锈等级：sa3(钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，该表面应显示均匀的金属色泽)，具体以试验螺栓不出现漏镀为准。

通道二中酸洗工艺为：对于高强螺栓、螺母，为减少氢脆的发生，使用抛丸除锈除氧化皮，再经低浓度酸短时间酸洗，清除表面污染物，减少漏镀概率。

通道二中酸洗工艺中的酸洗槽共有一个，编号分别为4#酸槽，盛纳的液体分别为：低酸；槽内有两个翻斗，工件进入4#酸槽第一个翻斗内，浸泡在低酸中，一定时间后翻斗翻起将工件送入第二个翻斗，继续浸泡，一定时间后将工件送入到水洗槽，该批工件酸洗工序完成。

酸度：2％—5％；fecl2：≤250g/l，最多不超过300g/l，温度：常温，酸洗总时间控制在10min以内。

废弃与处理：当酸度低于2％,将会影响生产，可以考虑废弃处理。

通道2中水洗、助剂：同通道1。

烘干：将前处理工件烘干处理，同时预热工件，减小浸锌时间，增长锌锅寿命，减小锌消耗量。烘干方式：通过式通过烘干隧道，电加热及风吹烘干。

烘干工序从出料端至镀锌称重斗采用封闭保温输送，在输送带上面增加护罩，护罩外面加保温层，同时，缓存料仓也增加保温层，防止热量散失。

热镀锌：待镀件经热镀锌，通过锌液与钢材之间发生的锌液对钢表面的浸润、铁溶解、铁原子与锌原子之间的化学反应以及相互扩散等复杂物理化学过程，形成锌铁合金层和(或)纯锌层的过程。

热镀锌加热方式：天然气高速脉冲炉加热或者电加热。

热浸锌过程：机器人抓取空镀锌篮接料，然后放至锌锅内三工位转盘上，进行热浸锌，同时三工位转盘可定时旋转，当镀锌时间结束时，三工位转盘旋转至离心机械手正下方，离心机械手下降抓取锌篮，然后快速提升至离心护罩内高速旋转离心，甩掉的余锌从护罩上滑落掉入锌锅内，重复利用。

风冷、水冷：镀件经过热浸锌后，温度会非常高。为了便于对镀件进行处理，同时，为了使较易出现色差的材质反应被阻止，需要对镀件进行冷却处理。

冷却方式：先经空气中自然冷却(空冷)后经水浴冷却(水冷)两种方式对镀锌件进行冷却。

空冷即工件至于空气中自然冷却。

冷却水温度一般不低于3，不超过60℃，否则镀锌件比较容易出现氧化现象；一旦温度超过60℃，启动冷却水循环冷却系统进行降温。

水质：以低硬度、低色度水为宜。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。