CN102168274B - 气流纺纱机转杯内壁表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气流纺纱机转杯的内表面耐磨性强化处理工艺。目的是该工艺应能有效提高转杯的内表面硬度和转杯的使用寿命，并具有操作方便，经济性能好的特点。技术方案是：气流纺纱机转杯内壁表面处理工艺，依次按照以下步骤进行：(1)机械加工，滑移面、凝聚槽处粗糙度控制在Ra0.7-0.9；(2)进行淬火处理，以15-25℃/分钟的中速加热到800-900℃，保温15-25分钟，然后在20℃水中冷却到室温；(3)接着进行低温回火处理，以15-25℃/分钟的中速加热到220-240℃，保温12-18分钟，然后空冷到室温；(4)然后进行化学镀镍；其中的化学镀中，pH值4-6，温度85℃±2℃，时间为2-3小时。
Description
技术领域
本发明涉及一种表面处理工艺，具体是气流纺纱机转杯的内表面耐磨性强化处理工艺。
背景技术
气流纺也称为转杯纺，是目前应用最广泛的新型纺纱技术；它利用高速回转的转杯5完成纺纱，一般转杯的形状如图1所示。其纺纱机理是：纤维输送到转杯内，在转杯高速回转的离心力作用下，纤维沿杯壁滑移面1滑入转杯凝聚糟3内，凝聚成纤维须条，经加捻、牵引成为纱线。凝聚槽一般有上边2和下边4组成。
由于气流纺中转杯转速越高纺纱速度越快；随着纺纱速度越来越快，转杯的转速也越来越高，目前基本转杯转速已达到10万转/分以上。随着转杯转速的提高，转杯滑移面和凝聚槽的磨损急剧变大，严重制约了转杯的使用寿命。
评定转杯滑移面和凝聚槽耐磨性的最常用指标为表面硬度，在高速转杯纺纱中要求转杯内壁表面的硬度不应低于850HV，硬度越高，转杯的使用寿命越长。影响滑移面、凝聚槽表面硬度的主要是原材料和表面处理工艺两个因素。
在表面处理工艺方面，传统镀铬的方法硬度可以达到900HV左右；但三价铬离子(Cr3+)有害于环境，在自然界中极不易去除，现已遭到欧美国家的禁止。
传统镀镍的方法硬度可以达到850HV左右；该工艺较为复杂，经济性一般，表面硬度还是较低，不适合转杯在10万转/分以上工作要求。
金刚砂电镀法可以达到1000HV左右；但是该工艺流程复杂，成本较高，经济性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种气流纺纱机用的钢制高速转杯内表面处理工艺，该工艺应能有效提高转杯的内表面硬度和转杯的使用寿命，并具有操作方便，经济性能好的特点。
本发明提供的技术方案是：气流纺纱机转杯内壁表面处理工艺，依次按照以下步骤进行：
1)机械加工，滑移面、凝聚槽处的粗糙度控制在Ra0.7-0.9；
2)进行淬火处理，以15-25℃/分钟的中速加热到800-900℃，保温15-25分钟，然后在20℃水中冷却到室温；
3)接着进行低温回火处理，以15-25℃/分钟的中速加热到220-240℃，保温12-18分钟，然后空冷到室温；
4)然后进行化学镀镍：
工艺流程为：化学除油→开水清洗→化学除油→开水流水清洗→活化处理→温水流水清洗→常温去离子水清洗→化学镀→开水流水清洗→吹干→热处理→抛光。
所述化学镀中，化学镀液的成分及含量是：硫酸镍30-35g/L，次磷酸钠26-30g/L，乳酸17-19g/L，丁二酸8-10g/L，醋酸钠13-15g/L，氯化镁4-6g/L，次硫酸铁1.5-2.5g/L；控制pH值4-6，温度85℃±2℃，化学镀持续的时间为2-3小时。
进行化学镀时，需对化学镀液进行搅拌，以使化学镀层的成分保持均匀。
所述热处理的操作方法是：先使用500℃乙炔火焰进行3秒钟的快速表面淬火，然后在氮气中加热到370℃进行中温回火，保温75分钟，取出后空冷到室温。
所述活化处理是在硫酸钯溶液(PdSO1)中浸泡2-5分钟；硫酸钯溶液中，硫酸钯含量为15-35g/L，其余为水。
所述化学镀前需要经过两次化学除油，清洗方法采用流水清洗法。
本发明的有益效果是：采用该工艺加工后，可以使转杯内壁表面硬度达到1000HV，转杯寿命可以在12万转/分工况下达到1.5年，完全适合高转速纺纱需要；并且操作简单，成本较低，经济效益显著。
附图说明
图1是本发明所涉气流纺纱机转杯的主视结构示意图。
具体实施方式
本发明中，化学镀镍工艺中的化学除油、开水清洗、开水(温度为80-100℃)流水清洗、活化处理、温水(温度为30-45℃)流水清洗、常温(温度为20-25℃)去离子水清洗、开水流水清洗、吹干、热处理、以及抛光工序，均为常规工序。
以下通过具体实施例进一步说明。
实施例1：
气流纺纱机转杯内壁表面处理工艺，按照以下步骤进行：
1)机械加工，滑移面、凝聚槽处的粗糙度控制在Ra0.7；
2)进行淬火处理，中速加热到800℃，保温15分钟，然后在20℃水中冷却到室温；
3)接着进行低温回火处理，中速(15-25℃/分钟)加热到220℃，保温12分钟，然后空冷到室温；
4)然后进行化学镀镍：
工艺流程为：化学除油→开水清洗→化学除油→开水流水清洗→活化处理→温水流水清洗→常温去离子水清洗→化学镀→开水流水清洗→吹干→热处理→抛光。
所述化学镀中，化学镀液的成分及含量是：硫酸镍32g/L，次磷酸钠28g/L，乳酸18g/L，丁二酸9g/L，醋酸钠14g/L，氯化镁5g/L，次硫酸铁2g/L；控制pH值5.0，温度85℃±2℃，化学镀持续的时间为2.5小时。
进行化学镀时，需对化学镀液进行搅拌，以使化学镀层的成分保持均匀。
所述热处理的操作方法是：先使用500℃乙炔火焰进行3秒钟的快速表面淬火，然后在氮气中加热到370℃进行中温回火，保温75分钟，取出后空冷到室温。
所述活化处理是在硫酸钯溶液(PdSO4)中浸泡5分钟；硫酸钯溶液中，硫酸钯含量为35g/L，其余为水。
所述化学镀前需要经过两次化学除油，清洗方法采用流水清洗法。
实施例2：
气流纺纱机转杯内壁表面处理工艺，依次按照以下步骤进行：
1)机械加工，滑移面、凝聚槽处的粗糙度控制在Ra0.8；
2)进行淬火处理，中速加热到860℃，保温20分钟，然后在20℃水中冷却到室温；
3)接着进行低温回火处理，中速加热到230℃，保温12分钟，然后空冷到室温；
4)然后进行化学镀镍：
工艺流程为：化学除油→开水清洗→化学除油→开水流水清洗→活化处理→温水流水清洗→常温去离子水清洗→化学镀→开水流水清洗→吹干→热处理→抛光。
所述化学镀中，化学镀液的成分及含量是：硫酸镍30g/L，次磷酸钠26g/L，乳酸17g/L，丁二酸8g/L，醋酸钠13g/L，氯化镁4g/L，次硫酸铁1.5g/L；控制pH值4，温度85℃±2℃，化学镀持续的时间为2小时。
进行化学镀时，需对化学镀液进行搅拌，以使化学镀层的成分保持均匀。
所述热处理的操作方法是：先使用500℃乙炔火焰进行3秒钟的快速表面淬火，然后在氮气中加热到370℃进行中温回火，保温75分钟，取出后空冷到室温。
所述活化处理是在硫酸钯溶液(PdSO4)中浸泡2分钟；硫酸钯溶液中，硫酸钯含量为15g/L，其余为水。
所述化学镀(11)前需要经过两次化学除油，清洗方法采用流水清洗法。
实施例3：
气流纺纱机转杯内壁表面处理工艺，依次按照以下步骤进行：
1)机械加工，滑移面、凝聚槽处的粗糙度控制在Ra0.9；
2)进行淬火处理，中速加热到900℃，保温25分钟，然后在20℃水中冷却到室温；
3)接着进行低温回火处理，中速加热到240℃，保温18分钟，然后空冷到室温；
4)然后进行化学镀镍：
工艺流程为：化学除油→开水清洗→化学除油→开水流水清洗→活化处理→温水流水清洗→常温去离子水清洗→化学镀→)开水流水清洗→吹干→热处理→抛光。
所述化学镀中，化学镀液的成分及含量是：硫酸镍35g/L，次磷酸钠30g/L，乳酸19g/L，丁二酸10g/L，醋酸钠15g/L，氯化镁6g/L，次硫酸铁2.5g/L；控制pH值6，温度85℃±2℃，化学镀持续的时间为3小时。
进行化学镀时，需对化学镀液进行搅拌，以使化学镀层的成分保持均匀。
所述热处理的操作方法是：先使用500℃乙炔火焰进行3秒钟的快速表面淬火，然后在氮气中加热到370℃进行中温回火，保温75分钟，取出后空冷到室温。
所述活化处理是在硫酸钯溶液(PdSO4)中浸泡4分钟；硫酸钯溶液中，硫酸钯含量为20g/L，其余为水。
所述化学镀前需要经过两次化学除油，清洗方法采用流水清洗法。
Claims (4)
1.气流纺纱机转杯内壁表面处理工艺，依次按照以下步骤进行：
1)机械加工，滑移面、凝聚槽处的粗糙度控制在Ra0.7-0.9；
2)进行淬火处理，以15-25℃/分钟的中速加热到800-900℃，保温15-25分钟，然后在20℃水中冷却到室温；
3)接着进行低温回火处理，以15-25℃/分钟速度的中速加热到220-240℃，保温12-18分钟，然后空冷到室温；
4)然后进行化学镀镍：化学镀镍工艺流程为：化学除油→开水清洗→化学除油→开水流水清洗→活化处理→温水流水清洗→常温去离子水清洗→化学镀→开水流水清洗→吹干→热处理→抛光；
所述化学镀中，化学镀液的成分及含量是：硫酸镍30-35g/L，次磷酸钠26-30g/L，乳酸17-19g/L，丁二酸8-10g/L，醋酸钠13-15g/L，氯化镁4-6g/L，次硫酸铁1.5-2.5g/L；控制pH值4-6，温度85℃±2℃，化学镀持续的时间为2-3小时；
所述热处理的操作方法是：先使用500℃乙炔火焰进行3秒钟的快速表面淬火，然后在氮气中加热到370℃进行中温回火，保温75分钟，取出后空冷到室温。
2.根据权利要求1所述的气流纺纱机转杯内壁表面处理工艺，其特征在于所述活化处理是在硫酸钯溶液中浸泡2-5分钟；硫酸钯溶液中，硫酸钯含量为15-35g/L，其余为水。
3.根据权利要求2所述的气流纺纱机转杯内壁表面处理工艺，其特征在于进行化学镀时，需对化学镀液进行搅拌，以使化学镀层的成分保持均匀。
4.根据权利要求3所述的气流纺纱机转杯内壁表面处理工艺，其特征在于所述化学镀前需要经过两次化学除油，清洗方法采用流水清洗法。
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