CN109500744A - 大型不锈钢加工件表面喷砂工艺 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，包括如下步骤：S1、准备步骤，测量并调整操作间内的空气相对湿度以及加工件基体表面温度，选择磨料砂并投入砂罐中；S2、表面预处理步骤，使用压缩空气对加工件的表面进行清洁，去除附着物；S3、预处理检查步骤，对已完成表面预处理的加工件进行检查，合格则进入S4，不合格则返回S2；S4、喷砂步骤，使用喷砂设备对加工件进行喷砂；S5、质检步骤，对已完成喷砂的加工件进行检查，合格则包装下料，不合格则返回S4。本发明操作流程简单，加工质量稳定，有效地提升了加工效率。本发明处理的加工件，形成了均匀的银灰色磨砂状表面，提高了油漆和基材的附着力，降低了零件的焊接应力。

Description

大型不锈钢加工件表面喷砂工艺

技术领域

本发明涉及一种喷砂工艺，具体而言，涉及一种大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，属于机加工零件处理技术领域。

背景技术

喷砂是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将砂料（如玻璃珠砂、铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂等）高速喷射到需要处理的工件表面，使工件的外表面的外表或形状发生变化。在磨料对工件表面的冲击和切削作用下，工件表面的清洁度和粗糙度得到了提升，从而使工件表面的机械性能得到改善，提高了工件的抗疲劳性，并增加了工件与涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。基于上述原因，喷砂工艺被广泛应用于各类金属零件、产品的加工过程中。

但目前现有的喷砂工艺大多仅限于对小型零件及电子产品的表面进行表面处理，而对于如低温超导真空容器设备支撑端盖板等大型加工件的表面处理时，就显得有些无所适从了。这主要是由于大型加工件上存在着诸如油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆层等各类附着物，这些附着物的存在不但会严重影响喷砂工艺的技术效果，而且会对加工完成品的后续加工流程产生影响。此外，对大型加工件的喷砂加工不同于传统工艺中对小型零件的喷砂加工，其磨料选择、喷射夹角等一系列的工艺参数都需要经过严格的筛选来确定，而且在操作过程中，还需要控制喷嘴按照预设喷射路线进行移动来确保喷砂效果。因此，对大型加工件进行喷砂加工，无疑对加工企业提出了更高的要求。

综上所述，如何提出一种大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，有效地克服现有技术中存在的诸多问题，也就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，包括如下步骤：

S1、准备步骤，测量并调整操作间内的空气相对湿度以及大型不锈钢加工件的基体表面温度，依据大型不锈钢加工件的种类选择相对应的磨料砂、并将磨料砂投入喷砂设备的砂罐中；

S2、表面预处理步骤，使用压缩空气对大型不锈钢加工件的表面进行清洁处理，去除大型不锈钢加工件表面的附着物；

S3、预处理检查步骤，对已完成表面预处理的大型不锈钢加工件的表面进行检查，若检查合格则进入S4步骤，若检查不合格则返回S2步骤；

S4、喷砂步骤，使用喷砂设备对大型不锈钢加工件进行喷砂处理；

S5、质检步骤，对已完成喷砂处理的大型不锈钢加工件的喷砂质量进行检查，若检查合格，则对大型不锈钢加工件进行包装下料，若检查不合格则返回S4步骤。

优选地，在S1所述准备步骤中，操作间内的空气相对湿度低于85%，大型不锈钢加工件的基体表面温度至少高于大气露点3°C。

优选地，S1中所述依据大型不锈钢加工件的种类选择相对应的磨料砂，具体包括：当所述大型不锈钢加工件为低温超导真空容器筒体加工件或低温超导真空容器端盖加工件时，所述磨料砂为60#玻璃珠砂。

优选地，当所述磨料砂为新砂时，向所述磨料砂内掺入120#白刚玉砂，所述60#玻璃珠砂与所述120#白刚玉砂的质量比为5:1。

优选地，S2所述表面预处理步骤,具体包括：

S21、压缩空气处理步骤，将压缩空气依次通入冷却装置及油水分离器中进行处理，取经过处理的压缩空气用于后续加工；

S22、清洁步骤，使用压缩空气清除大型不锈钢加工件表面的附着物。

优选地，在S4所述喷砂步骤中，所述喷砂设备的喷嘴与大型不锈钢加工件表面的距离始终保护300mm~500mm，所述喷嘴的喷射方向与大型不锈钢加工件表面法线的夹角范围为60°~80°。

优选地，在S4所述喷砂步骤中，所述喷砂设备的喷嘴的孔口直径由于磨损而逐渐增大，当所述喷嘴的实际孔口直径与标准孔口直径之比达到1.25:1时，需对所述喷嘴进行更换，所述标准喷嘴孔口直径8mm。

优选地，所述大型不锈钢加工件表面的附着物包括油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层。

与现有技术相比，本发明的优点主要体现在以下几个方面：

本发明操作流程简单、便于实施，且加工质量稳定，有效地提升了加工企业的生产效率。经过本发明处理后的加工件，彻底清除了油污、油脂、小焊渣和其他存在其表面的小缺陷，形成了均匀一致的银灰色磨砂状表面，为加工件后续的油漆处理打下了基础，大大提高了油漆和基材的附着力，降低了零件的焊接应力。此外，本发明也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于同领域内其他产品喷砂加工的技术方案中，具有十分广阔的应用前景。

总体而言，本发明所提出的一种大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，使用效果优异，具有很高的使用及推广价值。

具体实施方式

本发明提出了一种大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，包括如下步骤：

S1、准备步骤，测量并调整操作间内的空气相对湿度以及大型不锈钢加工件的基体表面温度，依据大型不锈钢加工件的种类选择相对应的磨料砂、并将磨料砂投入喷砂设备的砂罐中。

在S1所述准备步骤中，应当保证操作间内的空气相对湿度低于85%，大型不锈钢加工件的基体表面温度至少高于大气露点3°C。

且述依据大型不锈钢加工件的种类选择相对应的磨料砂，具体的选择应当视实际的加工情况进一步确定，当所述大型不锈钢加工件为低温超导真空容器筒体加工件或低温超导真空容器端盖加工件时，所述磨料砂为60#玻璃珠砂。

此处需要说明的是，当所述磨料砂为新砂时，向所述磨料砂内掺入120#白刚玉砂，所述60#玻璃珠砂与所述120#白刚玉砂的质量比为5:1。

S2、表面预处理步骤，使用压缩空气对大型不锈钢加工件的表面进行清洁处理，去除大型不锈钢加工件表面的附着物。

S2所述表面预处理步骤,具体包括：

S21、压缩空气处理步骤，将压缩空气依次通入冷却装置及油水分离器中进行处理，取经过处理的压缩空气用于后续加工。这样操作的目的在于保证压缩空气干燥、无油压缩，且压缩空气的压力可以根据实际的加工需要进行调整，大型不锈钢加工件选用压力为0.6MPa。

S22、清洁步骤，使用压缩空气清除大型不锈钢加工件表面的附着物。特别是对于螺纹孔和圆环夹层中的碎屑一定要吹干净。对部分要求较高的螺纹孔进行喷砂操作时还应当做好防护工作。且清洁后的加工件表面不得用手触摸，以免二次污染。

上述所述大型不锈钢加工件表面的附着物包括油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层。

S3、预处理检查步骤，对已完成表面预处理的大型不锈钢加工件的表面进行检查，若检查合格则进入S4步骤。若检查不合格，例如发现大型不锈钢加工件的表面仍然存在附着物、表面被污染或发生返锈等情况时，则返回S2步骤。

S4、喷砂步骤，使用喷砂设备对大型不锈钢加工件进行喷砂处理。

在S4所述喷砂步骤中，所述喷砂设备的喷嘴与大型不锈钢加工件表面的距离始终保护300mm~500mm，所述喷嘴的喷射方向与大型不锈钢加工件表面法线的夹角范围为60°~80°。

此外，在S4所述喷砂步骤中，还有诸多需要注意的事项：

喷砂设备应尽量接近工件，以减少管路长度和压力损失，避免过多的管道磨损，也便于施工人员相互联系。

喷砂过程中，喷砂软管力求顺直，减少压力损失和磨料对软管的集中磨损，对施工中必须弯折的地方，要经常调换方向，使磨损均匀，从而延长软管的使用寿命。

为了防止漏喷和空放、减少移位次数，提高磨料利用率和工作效率，平板类工件喷射路线采用水平来回扫射，圆盘类工件喷射路线采用圆周来回扫射, 同时对喷嘴移动速度进行控制，使得喷砂束在加工件表面的移动速度为450mm~550mm/s。

所述喷砂设备的喷嘴的孔口直径会因为磨损而逐渐增大，当其直径增大25%，即当所述喷嘴的实际孔口直径与标准孔口直径之比达到1.25:1时，需对所述喷嘴进行更换，所述标准喷嘴孔口直径8mm。

S5、质检步骤，对已完成喷砂处理的大型不锈钢加工件的喷砂质量进行检查，若检查合格，则对大型不锈钢加工件进行包装下料，若检查不合格则返回S4步骤。

在对已完成喷砂处理的大型不锈钢加工件的喷砂质量进行检查时，加工件表面清洁度和表面粗糙度的评定都须在良好的散射日光下或照度相当的人工条件下进行。

在评定表面清洁度等级时，需要对被检加工件的金属表面与GB8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中相应的照片进行目视比较评定。Sa2.5级标准为钢材表面处理得非常彻底，即表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，所见的是点状或条纹状的轻微色斑。

在评定表面粗糙时，需要按照GB/T 13288《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）》用标准样块目视比较评比粗糙度等级，或用仪器直接测定表面粗糙度值。

本发明操作流程简单、便于实施，且加工质量稳定，有效地提升了加工企业的生产效率。

经过本发明处理后的加工件，彻底清除了油污、油脂、小焊渣和其他存在其表面的小缺陷，形成了均匀一致的银灰色磨砂状表面，为加工件后续的油漆处理打下了基础，大大提高了油漆和基材的附着力，降低了零件的焊接应力。

此外，本发明也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于同领域内其他产品喷砂加工的技术方案中，具有十分广阔的应用前景。

总体而言，本发明所提出的一种大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，使用效果优异，具有很高的使用及推广价值。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、准备步骤，测量并调整操作间内的空气相对湿度以及大型不锈钢加工件的基体表面温度，依据大型不锈钢加工件的种类选择相对应的磨料砂、并将磨料砂投入喷砂设备的砂罐中；

S2、表面预处理步骤，使用压缩空气对大型不锈钢加工件的表面进行清洁处理，去除大型不锈钢加工件表面的附着物；

S3、预处理检查步骤，对已完成表面预处理的大型不锈钢加工件的表面进行检查，若检查合格则进入S4步骤，若检查不合格则返回S2步骤；

S4、喷砂步骤，使用喷砂设备对大型不锈钢加工件进行喷砂处理；

S5、质检步骤，对已完成喷砂处理的大型不锈钢加工件的喷砂质量进行检查，若检查合格，则对大型不锈钢加工件进行包装下料，若检查不合格则返回S4步骤。

2.根据权利要求1所述的大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，其特征在于：在S1所述准备步骤中，操作间内的空气相对湿度低于85%，大型不锈钢加工件的基体表面温度至少高于大气露点3°C。

3.根据权利要求1所述的大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，其特征在于， S1中所述依据大型不锈钢加工件的种类选择相对应的磨料砂，具体包括：当所述大型不锈钢加工件为低温超导真空容器筒体加工件或低温超导真空容器端盖加工件时，所述磨料砂为60#玻璃珠砂。

4.根据权利要求3所述的大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，其特征在于：当所述磨料砂为新砂时，向所述磨料砂内掺入120#白刚玉砂，所述60#玻璃珠砂与所述120#白刚玉砂的质量比为5:1。

5.根据权利要求1所述的大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，其特征在于，S2所述表面预处理步骤,具体包括：

S21、压缩空气处理步骤，将压缩空气依次通入冷却装置及油水分离器中进行处理，取经过处理的压缩空气用于后续加工；

S22、清洁步骤，使用压缩空气清除大型不锈钢加工件表面的附着物。

6.根据权利要求1所述的大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，其特征在于：在S4所述喷砂步骤中，所述喷砂设备的喷嘴与大型不锈钢加工件表面的距离始终保护300mm~500mm，所述喷嘴的喷射方向与大型不锈钢加工件表面法线的夹角范围为60°~80°。

7.根据权利要求1所述的大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，其特征在于：在S4所述喷砂步骤中，所述喷砂设备的喷嘴的孔口直径由于磨损而逐渐增大，当所述喷嘴的实际孔口直径与标准孔口直径之比达到1.25:1时，需对所述喷嘴进行更换，所述标准喷嘴孔口直径8mm。

8.根据权利要求1或5任一所述的大型不锈钢加工件表面喷砂工艺，其特征在于：所述大型不锈钢加工件表面的附着物包括油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层。