CN112317282A - 一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，属于铸件表面处理技术领域，包括如下步骤：（1）浸泡处理；（2）微波活化处理；（3）电子束辐照处理；（4）喷吹处理。通过本发明方法处理后的铸铁阀门相较于未经处理的铸铁阀门，其表面的漆膜附着力明显提升，漆膜剥落率显著下降，从很大程度上提高了铸铁阀门的加工特性，并提升了铸铁阀门的品质。

Description

一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法
技术领域
本发明属于铸件表面处理技术领域，具体涉及一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法。
背景技术
阀门是控制流体的管路设备装置，其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的流量和压力，改变介质的流通，保护管路的设备的正常运行。铸铁阀门广泛用于工业部门各个领域，由于铸铁组织中含有石墨，它可夹杂在腐蚀生成物中间防止腐蚀继续进行。因此，铸铁有一定的耐腐蚀性以及耐碱腐蚀性，铸铁的耐水性比碳钢强，缺点是韧性低、耐酸性弱，是一种脆性材料。闸阀是一种通过控制关闭件即闸板，沿通路中心线的垂直方向移动，在管路中起切断介质作用的阀门。闸阀工作过程中从全开到中间开度流阻较小。接近全闭时，阀板与导轨间隙因流阻急剧增加而变大，产生振动。且阀门内表面长期处于腐蚀介质中，受到介质的腐蚀冲刷。为了提高其耐蚀性，需要在和介质接触的内部涂装耐蚀涂层，但是往往因为铸铁阀门自身的问题，使漆膜无法很好的附着，从而导致漆膜开裂、脱落，失去保护作用。因此，亟需开发研究一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，通过本发明方法处理后的铸铁阀门相较于未经处理的铸铁阀门，其表面的漆膜附着力明显提升，漆膜剥落率显著下降，从很大程度上提高了铸铁阀门的加工特性，并提升了铸铁阀门的品质。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，包括如下步骤：
（1）浸泡处理：
将待处理的铸铁阀门浸入处理液中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，浸泡处理2~3h后滤出备用；
（2）微波活化处理：
将步骤（1）中浸泡处理后的铸铁阀门置于微波环境中进行微波活化处理，完成后取出备用；
（3）电子束辐照处理：
将步骤（2）中微波活化处理后的铸铁阀门置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，完成后取出备用；
（4）喷吹处理：
将纳米二氧化硅粉末通过氩气均匀的喷吹到步骤（3）中电子束辐照处理后的铸铁阀门的表面即可。
进一步地，步骤（1）中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：硬脂酸镁2~3%、吐温60 6~10%、十二烷基苯磺酸钠6~10%、青蒿素1~1.6%、75%乙醇5~9%、富里酸0.7~0.9%、聚乙烯5~7%、果胶3~4%，余量为去离子水。
进一步地，步骤（1）中所述的浸泡处理时控制处理液中的温度为70~90℃。
进一步地，步骤（1）中所述的超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为40~60kHz，磁场功率为1800~2000W。
通过采用上述技术方案，将待处理的铸铁阀门浸入处理液中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，加快分子运动，促进处理液中有效成分对铸铁阀门的作用，增强铸铁阀门的表面活性，从而起到改善涂料的附着性的效果。
进一步地，步骤（2）中所述的微波活化处理时控制微波的功率为500~700W，微波处理的时间为5~9min。
通过采用上述技术方案，将处理液浸泡处理后的铸铁阀门置于微波环境中进行活化处理，通过调节微波的功率以及作用时间参数，起到增大铸铁阀门比表面积的作用效果，从而改善铸铁阀门的表面加工处理特性。
进一步地，步骤（3）中所述的电子束辐照处理的剂量为3~4×106rad/s，电子束辐照处理的时间为20~30min。
通过采用上述技术方案，当铸铁阀门受到高能电子束辐射时，入射的电子束辐射能量损失，释放给所撞击的分子中的原子，原子被激发，在其表面形成一定量的活性自由基，有利于涂料的附着。
进一步地，步骤（4）中所述的喷吹处理时控制纳米二氧化硅的喷吹厚度为20~30μm。
通过采用上述技术方案，将纳米二氧化硅喷吹到铸铁阀门的表面，在铸铁阀门的表面形成一层薄薄的纳米层，在改善表面加工性能的同时，起到促使铸铁阀门表面性能稳定的作用。
本发明相比现有技术具有以下优点：
通过本发明方法处理后的铸铁阀门相较于未经处理的铸铁阀门，其表面的漆膜附着力明显提升，漆膜剥落率显著下降，从很大程度上提高了铸铁阀门的加工特性，并提升了铸铁阀门的品质。
具体实施方式
一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，包括如下步骤：
（1）浸泡处理：
将待处理的铸铁阀门浸入处理液中，控制处理液中的温度为70~90℃，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为40~60kHz，磁场功率为1800~2000W，浸泡处理2~3h后滤出备用；其中处理液中各成分及对应重量百分比为：硬脂酸镁2~3%、吐温60 6~10%、十二烷基苯磺酸钠6~10%、青蒿素1~1.6%、75%乙醇5~9%、富里酸0.7~0.9%、聚乙烯5~7%、果胶3~4%，余量为去离子水；
（2）微波活化处理：
将步骤（1）中浸泡处理后的铸铁阀门置于微波环境中进行微波活化处理，微波活化处理时控制微波的功率为500~700W，微波处理5~9min后取出备用；
（3）电子束辐照处理：
将步骤（2）中微波活化处理后的铸铁阀门置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，电子束辐照处理的剂量为3~4×106rad/s，电子束辐照处理20~30min后取出备用；
（4）喷吹处理：
将纳米二氧化硅粉末通过氩气均匀的喷吹到步骤（3）中电子束辐照处理后的铸铁阀门的表面即可，喷吹处理时控制纳米二氧化硅的喷吹厚度为20~30μm。
为了对本发明做更进一步的解释，下面结合下述具体实施例进行阐述。
实施例1
一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，包括如下步骤：
（1）浸泡处理：
将待处理的铸铁阀门浸入处理液中，控制处理液中的温度为70℃，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为40kHz，磁场功率为1800W，浸泡处理2h后滤出备用；其中处理液中各成分及对应重量百分比为：硬脂酸镁2%、吐温606%、十二烷基苯磺酸钠6%、青蒿素1%、75%乙醇5%、富里酸0.7%、聚乙烯5%、果胶3%，余量为去离子水；
（2）微波活化处理：
将步骤（1）中浸泡处理后的铸铁阀门置于微波环境中进行微波活化处理，微波活化处理时控制微波的功率为500W，微波处理5min后取出备用；
（3）电子束辐照处理：
将步骤（2）中微波活化处理后的铸铁阀门置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，电子束辐照处理的剂量为3×106rad/s，电子束辐照处理20min后取出备用；
（4）喷吹处理：
将纳米二氧化硅粉末通过氩气均匀的喷吹到步骤（3）中电子束辐照处理后的铸铁阀门的表面即可，喷吹处理时控制纳米二氧化硅的喷吹厚度为20μm。
实施例2
一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，包括如下步骤：
（1）浸泡处理：
将待处理的铸铁阀门浸入处理液中，控制处理液中的温度为80℃，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为50kHz，磁场功率为1900W，浸泡处理2.5h后滤出备用；其中处理液中各成分及对应重量百分比为：硬脂酸镁2.5%、吐温60 8%、十二烷基苯磺酸钠8%、青蒿素1.3%、75%乙醇7%、富里酸0.8%、聚乙烯6%、果胶3.5%，余量为去离子水；
（2）微波活化处理：
将步骤（1）中浸泡处理后的铸铁阀门置于微波环境中进行微波活化处理，微波活化处理时控制微波的功率为600W，微波处理7min后取出备用；
（3）电子束辐照处理：
将步骤（2）中微波活化处理后的铸铁阀门置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，电子束辐照处理的剂量为3.5×106rad/s，电子束辐照处理25min后取出备用；
（4）喷吹处理：
将纳米二氧化硅粉末通过氩气均匀的喷吹到步骤（3）中电子束辐照处理后的铸铁阀门的表面即可，喷吹处理时控制纳米二氧化硅的喷吹厚度为25μm。
实施例3
一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，包括如下步骤：
（1）浸泡处理：
将待处理的铸铁阀门浸入处理液中，控制处理液中的温度为90℃，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为60kHz，磁场功率为2000W，浸泡处理3h后滤出备用；其中处理液中各成分及对应重量百分比为：硬脂酸镁3%、吐温6010%、十二烷基苯磺酸钠10%、青蒿素1.6%、75%乙醇9%、富里酸0.9%、聚乙烯7%、果胶4%，余量为去离子水；
（2）微波活化处理：
将步骤（1）中浸泡处理后的铸铁阀门置于微波环境中进行微波活化处理，微波活化处理时控制微波的功率为700W，微波处理9min后取出备用；
（3）电子束辐照处理：
将步骤（2）中微波活化处理后的铸铁阀门置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，电子束辐照处理的剂量为4×106rad/s，电子束辐照处理30min后取出备用；
（4）喷吹处理：
将纳米二氧化硅粉末通过氩气均匀的喷吹到步骤（3）中电子束辐照处理后的铸铁阀门的表面即可，喷吹处理时控制纳米二氧化硅的喷吹厚度为30μm。
实施例4
一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，包括如下步骤：
（1）微波活化处理：
将待处理的铸铁阀门置于微波环境中进行微波活化处理，微波活化处理时控制微波的功率为600W，微波处理7min后取出备用；
（2）电子束辐照处理：
将步骤（1）中微波活化处理后的铸铁阀门置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，电子束辐照处理的剂量为3.5×106rad/s，电子束辐照处理25min后取出备用；
（3）喷吹处理：
将纳米二氧化硅粉末通过氩气均匀的喷吹到步骤（2）中电子束辐照处理后的铸铁阀门的表面即可，喷吹处理时控制纳米二氧化硅的喷吹厚度为25μm。
实施例5
一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，包括如下步骤：
（1）浸泡处理：
将待处理的铸铁阀门浸入处理液中，控制处理液中的温度为80℃，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为50kHz，磁场功率为1900W，浸泡处理2.5h后滤出备用；其中处理液中各成分及对应重量百分比为：硬脂酸镁2.5%、吐温60 8%、十二烷基苯磺酸钠8%、青蒿素1.3%、75%乙醇7%、富里酸0.8%、聚乙烯6%、果胶3.5%，余量为去离子水；
（2）电子束辐照处理：
将步骤（1）中浸泡处理后的铸铁阀门置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，电子束辐照处理的剂量为3.5×106rad/s，电子束辐照处理25min后取出备用；
（3）喷吹处理：
将纳米二氧化硅粉末通过氩气均匀的喷吹到步骤（2）中电子束辐照处理后的铸铁阀门的表面即可，喷吹处理时控制纳米二氧化硅的喷吹厚度为25μm。
实施例6
一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，包括如下步骤：
（1）浸泡处理：
将待处理的铸铁阀门浸入处理液中，控制处理液中的温度为80℃，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为50kHz，磁场功率为1900W，浸泡处理2.5h后滤出备用；其中处理液中各成分及对应重量百分比为：硬脂酸镁2.5%、吐温60 8%、十二烷基苯磺酸钠8%、青蒿素1.3%、75%乙醇7%、富里酸0.8%、聚乙烯6%、果胶3.5%，余量为去离子水；
（2）微波活化处理：
将步骤（1）中浸泡处理后的铸铁阀门置于微波环境中进行微波活化处理，微波活化处理时控制微波的功率为600W，微波处理7min后取出备用；
（3）喷吹处理：
将纳米二氧化硅粉末通过氩气均匀的喷吹到步骤（2）微波活化处理后的铸铁阀门的表面即可，喷吹处理时控制纳米二氧化硅的喷吹厚度为25μm。
实施例7
一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，包括如下步骤：
（1）浸泡处理：
将待处理的铸铁阀门浸入处理液中，控制处理液中的温度为80℃，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为50kHz，磁场功率为1900W，浸泡处理2.5h后滤出备用；其中处理液中各成分及对应重量百分比为：硬脂酸镁2.5%、吐温60 8%、十二烷基苯磺酸钠8%、青蒿素1.3%、75%乙醇7%、富里酸0.8%、聚乙烯6%、果胶3.5%，余量为去离子水；
（2）微波活化处理：
将步骤（1）中浸泡处理后的铸铁阀门置于微波环境中进行微波活化处理，微波活化处理时控制微波的功率为600W，微波处理7min后取出备用；
（3）电子束辐照处理：
将步骤（2）中微波活化处理后的铸铁阀门置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，电子束辐照处理的剂量为3.5×106rad/s，电子束辐照处理25min即可。
为了对比本发明效果，选取同一批同一规格型号的铸铁阀门作为试验对象，将选取的铸铁阀门随机分成等质等量的6组，其中5组为试验组，1组为空白对照组，然后分别用实施例2、实施例4、实施例5、实施例6以及实施例7的方法对应处理各组铸铁阀门，完成后用市售的普通的铸铁阀门涂料，同时采用同样的工艺涂覆到各组处理后的铸铁阀门（包括空白对照组）的表面，然后参照GB/T 1720-1989《漆膜附着力测定法》的方法测定漆膜附着力，参照ASTM-D219的方法采用刀片试验或刀刮试验测定漆膜的剥落率，每组试验进行5个重复试验，取平均值作为最终试验结果。具体试验对比数据如下表1所示：
表1
附着力/级 剥落率/%
空白对照组 1 29.3
实施例2 4 1.4
实施例4 2 16.3
实施例5 3 23.6
实施例6 2 9.8
实施例7 3 6.7
由上表1可以看出，通过本发明方法处理后的铸铁阀门相较于未经处理的铸铁阀门，其表面的漆膜附着力明显提升，漆膜剥落率显著下降，从很大程度上提高了铸铁阀门的加工特性，并提升了铸铁阀门的品质。

Claims (7)

1.一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）浸泡处理：
将待处理的铸铁阀门浸入处理液中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，浸泡处理2~3h后滤出备用；
（2）微波活化处理：
将步骤（1）中浸泡处理后的铸铁阀门置于微波环境中进行微波活化处理，完成后取出备用；
（3）电子束辐照处理：
将步骤（2）中微波活化处理后的铸铁阀门置于GJ-1.5型高频高压大功率电子加速器上进行电子束辐照处理，完成后取出备用；
（4）喷吹处理：
将纳米二氧化硅粉末通过氩气均匀的喷吹到步骤（3）中电子束辐照处理后的铸铁阀门的表面即可。
2.根据权利要求1所述一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：硬脂酸镁2~3%、吐温60 6~10%、十二烷基苯磺酸钠6~10%、青蒿素1~1.6%、75%乙醇5~9%、富里酸0.7~0.9%、聚乙烯5~7%、果胶3~4%，余量为去离子水。
3.根据权利要求1所述一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的浸泡处理时控制处理液中的温度为70~90℃。
4.根据权利要求1所述一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为40~60kHz，磁场功率为1800~2000W。
5.根据权利要求1所述一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的微波活化处理时控制微波的功率为500~700W，微波处理的时间为5~9min。
6.根据权利要求1所述一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的电子束辐照处理的剂量为3~4×106rad/s，电子束辐照处理的时间为20~30min。
7.根据权利要求1所述一种改善铸铁阀门表面漆膜附着性的处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的喷吹处理时控制纳米二氧化硅的喷吹厚度为20~30μm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114405795A (zh) * 2022-01-19 2022-04-29 四川耀业科技股份有限公司 一种压铸件表面的水性油漆喷涂工艺

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