CN104911588A - 一种卡车驾驶室用夹子的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种卡车驾驶室用夹子的加工方法，属于材料加工技术领域。该加工方法依次包括：下料、冲孔、抛光、焊接、电镀，其中：下料：将夹子用钢锯成坯料，镦粗得到锻件板材；冲孔：对锻件板材进行冲孔；抛光：将冲孔后的锻件板材进行振动抛光处理；焊接：将抛光处理后的锻件板材与U形板及螺母焊接成一体，得夹子半成品；电镀：夹子半成品表面经过除油、酸洗除锈后电镀锌，水洗后用三价铬钝化，烘干即可得到卡车驾驶室用夹子成品。电镀锌的镀液包括如下成分及浓度：氧化锌8-20g/L，氢氧化钠80-200g/L，添加剂3-5ml/L，光亮剂1-7ml/L，电镀温度20-40℃，电流密度0.5-3A/dm2。该卡车驾驶室用夹子的镀层厚度达6-12μm，盐雾试验6小时无白锈，其强度、耐磨性、耐蚀性都较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种卡车驾驶室用夹子的加工方法，属于材料加工技术领域。
背景技术
现有技术中普通市售的驾驶室用的夹子基本都采用普通的合金钢通过简单的下料、冲孔、抛光、焊接，再进行热处理得到，有些夹子的耐磨性不好，磨损严重，使用寿命不长，有些夹子的耐蚀性不好，不符合卡车驾驶室用夹子的要求。
发明内容
本发明针对现有技术所存在的缺陷，提供一种卡车驾驶室用夹子的加工方法，使制得的夹子不仅具有较好的强度、耐磨性，还具有较好的耐蚀性。
本发明的上述目的可以通过以下技术方案得以实施：一种卡车驾驶室用夹子的加工方法，依次包括：下料、冲孔、抛光、焊接、电镀，其中：
下料：将夹子用钢锯成坯料，镦粗得到锻件板材；
冲孔：用冲头对锻件板材进行冲孔；
抛光：将冲孔后的锻件板材进行振动抛光处理；
焊接：将抛光处理后的锻件板材与U形板及螺母焊接成一体，得夹子半成品；
电镀：将卡车驾驶室用夹子半成品表面经过除油、酸洗除锈后电镀锌，水洗后用三价铬钝化，最后烘干后即可得到卡车驾驶室用夹子成品。
本发明通过在夹子半成品表面电镀锌，然后用三价铬钝化，在夹子表面生产镀膜，先电镀锌，然后用三价铬钝化，使镀层厚度达6-12μm，盐雾试验6小时无白锈，在中性盐雾试验48小时后镀层与基材结合性仍旧较好。
在上述卡车驾驶室用夹子的加工方法，作为优选，所述夹子用钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.05％-0.12％；Mn：0.40％-1.50％；Si：0.12％-0.35％；Al：0.10％-0.50％；Mo：0.10％-0.35％；Ti：0.10％-0.20％；Nb：0.005％-0.05％；V：0.05％-0.20％；B：0.001％-0.004％；S≤0.015％；P≤0.025％；其余为Fe。
本发明卡车驾驶室用夹子进一步优选了各元素的含量，由于碳含量较低，夹子的焊接性能和韧性较好。V、Ti和Nb与C的亲和力都比铬大，把它们加入驾驶室用夹子所用钢种后，C优先与它们结合生产碳化钨、碳化钛和碳化铌，避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬，从而有效防止晶间腐蚀。钨、钛和铌还与氮结合生产氮化钨、氮化钛和氮化铌，钛与氧可结合生产二氧化钛，防止晶间腐蚀。同时，驾驶室用夹子的钢中添加有B，可提高晶界强度作用，由于改进后的夹子用钢化学成分的改变，其显微组织也发生改变，强度、韧性、高温性能均得到了很大的提高，使其满足卡车驾驶室用夹子的要求。另外，降低硫含量可提高钢的变形能力；降低磷含量会使钢的变形抗力减小。因此，降低磷、硫含量不仅可以改善钢的塑韧性和耐延迟断裂性能，还可以改善钢的加工性能。
进一步优选，所述夹子用钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.06％-0.10％；Mn：0.50％-1.20％；Si：0.15％-0.30％；Al：0.20％-0.40％；Mo：0.15％-0.30％；Ti：0.10％-0.18％；Nb：0.01％-0.035％；V：0.08％-0.15％；B：0.002％-0.004％；S≤0.015％；P≤0.025％；其余为Fe。
在上述卡车驾驶室用夹子的加工方法，作为优选，所述除油工序依次包括化学除油、热水洗、水洗、电解除油、热水洗、水洗。
进一步优选，所述化学除油的温度为75-90℃，时间为5min-10min，化学除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为60-80:30-50:30-50。
进一步优选，所述电解除油的温度为50-60℃，电压12V，电流150-200A，电解时间为30s-2min，电解除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为10-20:20-30:20-30。
在上述卡车驾驶室用夹子的加工方法，作为优选，所述电镀锌的镀液包括如下成分及浓度：氧化锌8-20g/L，氢氧化钠80-200g/L，添加剂3-5ml/L，光亮剂1-7ml/L，电镀温度为20-40℃，电流密度为0.5-3A/dm2。
碱性锌酸盐镀锌的镀液成份简单，易于维护，镀液对设备无腐蚀，镀层结晶与氰化物型相似，为了使镀液能使结晶细致光亮，改善镀液分散能力和均镀能力，本发明镀液中需要添加良好的光亮剂及添加剂，本发明镀液中的添加剂可以使有机胺与环氧丙烷的合成产物，如DE、DPE-I、DPE-Ⅱ、DPE-Ⅲ、KR-7等。如果没有良好的光亮剂及添加剂，电镀得到的只有海绵状镀层，且该镀层脆性都不及氰化镀锌层。本发明电镀的出光速度快，深镀能力强，分散能力好，对环境污染小，电镀废水易处理，得到的镀层平滑细致，装饰效果及防蚀效果比传统的电镀锌工艺更突出。另外，电镀锌的镀液中锌含量太高，光亮范围窄，容易获得厚的镀层，镀层中铁含量降低；锌含量太低，光亮范围宽，要达到所需的厚度需要较长的时间，镀层中铁含量高；若氢氧化钠含量太高时，高温操作容易烧焦；氢氧化钠含量太低时，分散能力差；若电镀温度太高，分散能力下降，镀层中铁含量高，耐蚀性降低，钝化膜颜色不均匀，发花；电镀温度太低，高电流密度区烧焦，镀层脆性大，沉积速度慢。因此，综合各方面因素，本发明选用上述的电镀锌镀液及条件进行。
在上述卡车驾驶室用夹子的加工方法，作为优选，所述三价铬钝化处理的温度为常温，时间为60-90s，三价铬钝化处理的镀液包括如下成分及浓度：含三价铬离子30-60g/L的铬化合物，含硝酸根离子10-20g/L的硝酸钠，氢氧化钠100-300g/L，络合剂0.5-3.0mol/L，其余为溶剂水。
进一步优选，所述铬化合物为硝酸铬、氯化铬、硫酸铬、硫酸铬钾中的一种或多种。
进一步优选，所述络合剂为柠檬酸、乳酸、硼酸、浓度为68％的硝酸、浓度为70％的硫酸中的一种或多种。
再进一步优选，所述三价铬钝化处理的镀液包括如下成分及浓度：含三价铬离子30-60g/L的硝酸铬，含硝酸根离子10-20g/L的硝酸钠，氢氧化钠100-300g/L，柠檬酸0.5-3.0mol/L，其余为溶剂水。
再进一步优选，所述三价铬钝化处理的镀液包括如下成分及浓度：含三价铬离子40-60g/L的氯化铬，含硝酸根离子12-18g/L的硝酸钠，氢氧化钠120-260g/L，硼酸0.8-2.5mol/L，其余为溶剂水。
综上所述，本发明卡车驾驶室用夹子在优选了各元素的含量，通过合理配伍其化学成分，优化其显微组织，并用特定的镀锌镀液进行电镀，还采用特定的三价铬钝化液进行钝化，使镀层厚度达6-12μm，盐雾试验6小时无白锈，在中性盐雾试验48小时后镀层与基材结合性仍旧较好，显著提高本发明卡车驾驶室用夹子的强度、耐磨性、耐蚀性，进而显著延长其使用寿命长。
附图说明
图1为本发明加工得到的卡车驾驶室用夹子的主视图。
图2为本发明加工得到的卡车驾驶室用夹子的后视图。
图中，1、锻件板材；2、U形板；3、螺母。
具体实施方式
以下是本发明的附图及具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例中电镀锌镀液中的添加剂、光亮剂均为普通市售即可得到的。
实施例1：
一种卡车驾驶室用夹子的加工方法，依次包括：下料、冲孔、抛光、焊接、电镀，其中：
下料：将夹子用钢锯成坯料，镦粗得到锻件板材1；所述夹子用钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.08％；Mn：1.00％；Si：0.22％；Al：0.30％；Mo：0.20％；Ti：0.15％；Nb：0.03％；V：0.12％；B：0.002％；S≤0.015％；P≤0.025％；其余为Fe；
冲孔：用冲头对锻件板材进行冲孔；
抛光：将冲孔后的锻件板材进行振动抛光处理；
焊接：将抛光处理后的锻件板材与U形板2及螺母3焊接成一体，得夹子半成品；
电镀：将卡车驾驶室用夹子半成品表面依次进行化学除油、热水洗、水洗、电解除油、热水洗、水洗，接着进行酸洗除锈，酸洗除锈后电镀锌，水洗后用三价铬钝化，最后烘干后即可得到卡车驾驶室用夹子成品。其中，所述化学除油的温度为80℃，时间为8min，化学除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为70:40:40；所述电解除油的温度为55℃，电压12V，电流180A，电解时间为1min，电解除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为15:25:25；所述电镀锌的镀液包括如下成分及浓度：氧化锌14g/L，氢氧化钠150g/L，添加剂4ml/L，光亮剂5ml/L，电镀温度为30℃，电流密度为2.0A/dm2；所述三价铬钝化处理的温度为常温，时间为70s，三价铬钝化处理的镀液包括如下成分及浓度：含三价铬离子45g/L的硝酸铬，含硝酸根离子15g/L的硝酸钠，氢氧化钠200g/L，柠檬酸2.2mol/L，其余为溶剂水。
实施例2：
一种卡车驾驶室用夹子的加工方法，依次包括：下料、冲孔、抛光、焊接、电镀，其中：
下料：将夹子用钢锯成坯料，镦粗得到锻件板材；所述夹子用钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.06％；Mn：1.20％；Si：0.15％；Al：0.40％；Mo：0.15％；Ti：0.18％；Nb：0.01％；V：0.15％；B：0.002％；S≤0.015％；P≤0.025％；其余为Fe；
冲孔：用冲头对锻件板材进行冲孔；
抛光：将冲孔后的锻件板材进行振动抛光处理；
焊接：将抛光处理后的锻件板材与U形板及螺母焊接成一体，得夹子半成品；
电镀：将卡车驾驶室用夹子半成品表面依次进行化学除油、热水洗、水洗、电解除油、热水洗、水洗，接着进行酸洗除锈，酸洗除锈后电镀锌，水洗后用三价铬钝化，最后烘干后即可得到卡车驾驶室用夹子成品。其中，所述化学除油的温度为85℃，时间为7min，化学除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为75:35:45；所述电解除油的温度为58℃，电压12V，电流170A，电解时间为1.5min，电解除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为18:22:28；所述电镀锌的镀液包括如下成分及浓度：氧化锌15g/L，氢氧化钠120g/L，添加剂4ml/L，光亮剂6ml/L，电镀温度为25℃，电流密度为1.2A/dm2；所述三价铬钝化处理的温度为常温，时间为70s，三价铬钝化处理的镀液包括如下成分及浓度：含三价铬离子40g/L的氯化铬，含硝酸根离子18g/L的硝酸钠，氢氧化钠150g/L，硼酸2.5mol/L，其余为溶剂水。
实施例3：
一种卡车驾驶室用夹子的加工方法，依次包括：下料、冲孔、抛光、焊接、电镀，其中：
下料：将夹子用钢锯成坯料，镦粗得到锻件板材；所述夹子用钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.10％；Mn：0.50％；Si：0.30％；Al：0.20％；Mo：0.30％；Ti：0.10％；Nb：0.035％；V：0.08％；B：0.004％；S≤0.015％；P≤0.025％；其余为Fe；
冲孔：用冲头对锻件板材进行冲孔；
抛光：将冲孔后的锻件板材进行振动抛光处理；
焊接：将抛光处理后的锻件板材与U形板及螺母焊接成一体，得夹子半成品；
电镀：将卡车驾驶室用夹子半成品表面依次进行化学除油、热水洗、水洗、电解除油、热水洗、水洗，接着进行酸洗除锈，酸洗除锈后电镀锌，水洗后用三价铬钝化，最后烘干后即可得到卡车驾驶室用夹子成品。其中，所述化学除油的温度为78℃，时间为6min，化学除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为65:45:35；所述电解除油的温度为52℃，电压12V，电流190A，电解时间为45s，电解除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为12:28:22；所述电镀锌的镀液包括如下成分及浓度：氧化锌12g/L，氢氧化钠180g/L，添加剂4ml/L，光亮剂2ml/L，电镀温度为35℃，电流密度为2.5A/dm2；所述三价铬钝化处理的温度为常温，时间为80s，三价铬钝化处理的镀液包括如下成分及浓度：含三价铬离子50g/L的硫酸铬，含硝酸根离子12g/L的硝酸钠，氢氧化钠250g/L，浓度为68％的硝酸1.0mol/L，其余为溶剂水。
实施例4：
一种卡车驾驶室用夹子的加工方法，依次包括：下料、冲孔、抛光、焊接、电镀，其中：
下料：将夹子用钢锯成坯料，镦粗得到锻件板材；所述夹子用钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.05％；Mn：1.50％；Si：0.12％；Al：0.50％；Mo：0.10％；Ti：0.20％；Nb：0.005％；V：0.20％；B：0.001％；S≤0.015％；P≤0.025％；其余为Fe；
冲孔：用冲头对锻件板材进行冲孔；
抛光：将冲孔后的锻件板材进行振动抛光处理；
焊接：将抛光处理后的锻件板材与U形板及螺母焊接成一体，得夹子半成品；
电镀：将卡车驾驶室用夹子半成品表面依次进行化学除油、热水洗、水洗、电解除油、热水洗、水洗，接着进行酸洗除锈，酸洗除锈后电镀锌，水洗后用三价铬钝化，最后烘干后即可得到卡车驾驶室用夹子成品。其中，所述化学除油的温度为90℃，时间为5min，化学除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为80:30:50；所述电解除油的温度为60℃，电压12V，电流150A，电解时间为30s，电解除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为10:20:30；所述电镀锌的镀液包括如下成分及浓度：氧化锌20g/L，氢氧化钠100g/L，添加剂5ml/L，光亮剂6ml/L，电镀温度为40℃，电流密度为0.8A/dm2；所述三价铬钝化处理的温度为常温，时间为60s，三价铬钝化处理的镀液包括如下成分及浓度：含三价铬离子60g/L的硝酸铬，含硝酸根离子10g/L的硝酸钠，氢氧化钠300g/L，浓度为70％的硫酸0.5mol/L，其余为溶剂水。
实施例5：
一种卡车驾驶室用夹子的加工方法，依次包括：下料、冲孔、抛光、焊接、电镀，其中：
下料：将夹子用钢锯成坯料，镦粗得到锻件板材；所述夹子用钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.12％；Mn：0.40％；Si：0.35％；Al：0.10％；Mo：0.35％；Ti：0.10％；Nb：0.05％；V：0.05％；B：0.004％；S≤0.015％；P≤0.025％；其余为Fe；
冲孔：用冲头对锻件板材进行冲孔；
抛光：将冲孔后的锻件板材进行振动抛光处理；
焊接：将抛光处理后的锻件板材与U形板及螺母焊接成一体，得夹子半成品；
电镀：将卡车驾驶室用夹子半成品表面依次进行化学除油、热水洗、水洗、电解除油、热水洗、水洗，接着进行酸洗除锈，酸洗除锈后电镀锌，水洗后用三价铬钝化，最后烘干后即可得到卡车驾驶室用夹子成品。其中，所述化学除油的温度为75℃，时间为10min，化学除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为60:50:30；所述电解除油的温度为50℃，电压12V，电流200A，电解时间为2min，电解除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为20:30:30；所述电镀锌的镀液包括如下成分及浓度：氧化锌8g/L，氢氧化钠200g/L，添加剂3ml/L，光亮剂7ml/L，电镀温度为20℃，电流密度为3A/dm2；所述三价铬钝化处理的温度为常温，时间为90s，三价铬钝化处理的镀液包括如下成分及浓度：含三价铬离子30g/L的硝酸铬和氯化铬，含硝酸根离子20g/L的硝酸钠，氢氧化钠100g/L，柠檬酸3.0mol/L，其余为溶剂水。
对实施例1-5制得的卡车驾驶室用夹子进行性能检测，检测结果如表1所示：
表1：实施例1-5的卡车驾驶室用夹子及现有市售的卡车驾驶室用夹子的性能测试结果
从表1可以看出，通过本发明加工方法得到的卡车驾驶室用夹子，其强度、硬度、耐蚀性都较好，并极大地提高了它的使用寿命。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种卡车驾驶室用夹子的加工方法，依次包括：下料、冲孔、抛光、焊接、电镀，其特征在于：
下料：将夹子用钢锯成坯料，镦粗得到锻件板材；
冲孔：用冲头对锻件板材进行冲孔；
抛光：将冲孔后的锻件板材进行振动抛光处理；
焊接：将抛光处理后的锻件板材与U形板及螺母焊接成一体，得夹子半成品；
电镀：将卡车驾驶室用夹子半成品表面经过除油、酸洗除锈后电镀锌，水洗后用三价铬钝化，最后烘干后即可得到卡车驾驶室用夹子成品。
2.根据权利要求1所述卡车驾驶室用夹子的加工方法，其特征在于，所述夹子用钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.05％-0.12％；Mn：0.40％-1.50％；Si：0.12％-0.35％；Al：0.10％-0.50％；Mo：0.10％-0.35％；Ti：0.10％-0.20％；Nb：0.005％-0.05％；V：0.05％-0.20％；B：0.001％-0.004％；S≤0.015％；P≤0.025％；其余为Fe。
3.根据权利要求1或2所述卡车驾驶室用夹子的加工方法，其特征在于，所述夹子用钢由以下质量百分数的化学成分组成：C：0.06％-0.10％；Mn：0.50％-1.20％；Si：0.15％-0.30％；Al：0.20％-0.40％；Mo：0.15％-0.30％；Ti：0.10％-0.18％；Nb：0.01％-0.035％；V：0.08％-0.15％；B：0.002％-0.004％；S≤0.015％；P≤0.025％；其余为Fe。
4.根据权利要求1所述卡车驾驶室用夹子的加工方法，其特征在于，所述除油工序依次包括化学除油、热水洗、水洗、电解除油、热水洗、水洗。
5.根据权利要求4所述卡车驾驶室用夹子的加工方法，其特征在于，所述化学除油的温度为75-90℃，时间为5min-10min，化学除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为60-80:30-50:30-50。
6.根据权利要求4所述卡车驾驶室用夹子的加工方法，其特征在于，所述电解除油的温度为50-60℃，电压12V，电流150-200A，电解时间为30s-2min，电解除油中的除油液为氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠的混合水溶液，氢氧化钠：磷酸三钠：碳酸钠重量比为10-20:20-30:20-30。
7.根据权利要求1所述卡车驾驶室用夹子的加工方法，其特征在于，所述电镀锌的镀液包括如下成分及浓度：氧化锌8-20g/L，氢氧化钠80-200g/L，添加剂3-5ml/L，光亮剂1-7ml/L，电镀温度为20-40℃，电流密度为0.5-3A/dm2。
8.根据权利要求1所述卡车驾驶室用夹子的加工方法，其特征在于，所述三价铬钝化处理的温度为常温，时间为60-90s，三价铬钝化处理的镀液包括如下成分及浓度：含三价铬离子30-60g/L的铬化合物，含硝酸根离子10-20g/L的硝酸钠，氢氧化钠100-300g/L，络合剂0.5-3.0mol/L，其余为溶剂水。
9.根据权利要求8所述卡车驾驶室用夹子的加工方法，其特征在于，所述铬化合物为硝酸铬、氯化铬、硫酸铬、硫酸铬钾中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述卡车驾驶室用夹子的加工方法，其特征在于，所述络合剂为柠檬酸、乳酸、硼酸、浓度为68％的硝酸、浓度为70％的硫酸中的一种或多种。
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