CN114438504A - 一种钛合金酸洗钝化加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及合金金属加工技术领域，具体为一种钛合金酸洗钝化加工工艺，通过对钛合金制件放入放料机构中，接着依次对钛合金制件进行酸洗钝化和清洗处理，本发明通过将钛合金制件装入放料机构中，钛合金制件在放料机构中进行进行转动的同时还能进行自转，转动杆的转动带动驱动齿轮进行转动，驱动齿轮带动表面啮合的从动齿轮进行转动，让两个转动架在转动的过程中，两个转动架之间设置的放料架随之同步进行自转，进而让放料架中的钛合金制件整体表面都能和酸洗液以及钝化剂进行充分接触，保证了对钛合金制件表面酸洗钝化的均匀性，解决了目前对钛合金采用浸泡在酸洗液中存在气泡和废弃物附着在钛合金表面影响酸洗钝化效果的问题。
Description
技术领域
本发明涉及合金金属加工技术领域，具体为一种钛合金酸洗钝化加工工艺。
背景技术
钛合金由于其具有良好的耐腐蚀性、较高的工作温度范围、比强度高，铸造可直接形成各种形状和尺寸的近净尺寸或净尺寸的结构件等优点，其广泛应用于航空航天，化工等行业；由于钛合金零件在生产过程中表面会出现氧化层或其它污物，并且零件表面的氧化层对零件的性能可靠性也有一定的影响，所以一般在喷砂工序后铸件需进行酸洗钝化；酸洗不仅能去除钛及钛合金零件表面的氧化层和其它污物，还可以根据技术要求的壁厚去除少量的钛合金材料，如果酸洗质量达不到预期的要求，会给后续加工带来极大的影响。
目前在对钛合金采用的酸洗钝化加工工艺多数都是采用将钛合金浸泡在酸洗液中，酸洗过程中产生的气泡以及产生的钛末等残渣废弃物会附着在钛合金表面，导致对钛合金整体表面的酸洗效果较差，进而影响后续对钛合金表面的钝化处理。
针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种钛合金酸洗钝化加工工艺，解决了目前对钛合金进行酸洗钝化加工的方式存在酸洗气泡和钛末等废弃物附着在钛合金表面，导致对钛合金整体表面的酸洗效果较差，进而影响到后续对钛合金表面钝化处理的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种钛合金酸洗钝化加工工艺，包括以下步骤：
步骤一、在酸洗池中通入酸洗液，钝化池中通入钝化剂，清洗池中通入去离子水；
步骤二、将钛合金制件装入放料机构中的放料架内部，利用滑移组件带动放料机构滑移至酸洗池的正上方，接着将放料机构放入酸洗池中，利用两个密封板对酸洗池进行密封；
步骤三、通过连接组件将连接杆的一端与转动杆的一端进行连接，利用酸洗池一侧设置的伺服电机驱动连接杆进行转动，通过连接杆带动转动杆进行同步转动，最后转动杆带动转动架进行转动，转动架之间的放料架随之同步转动，让钛合金制件在酸洗池中进行转动，钛合金制件反复从酸洗液中穿过；
步骤四、转动杆带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动啮合的从动齿轮进行转动，让放料架在两个转动架之间进行转动，放料架内部的钛合金制件整体表面与酸洗液进行充分接触，通过酸洗池内部下方设置的换热盘管控制酸洗液的温度，在对钛合金制件酸洗过程中产生的酸气利用排气管进行收集，完成对钛合金制件表面的酸洗处理；
步骤五、利用滑移组件将放料机构从酸洗池中转移至钝化池中，密封板对钝化池进行密封，重复步骤三与步骤四的操作，利用伺服电机驱动转动架和放料架进行转动，对经过酸洗的钛合金制件表面进行钝化处理；
步骤六、利用滑移组件将放料机构从钝化池中转移至清洗池中，密封板对清洗池进行密封，重复步骤三与步骤四的操作，利用伺服电机驱动转动架和放料架进行转动，向清洗池内部两侧的冲洗板中通入去离子水，将去离子水冲在钛合金制件的表面，对钛合金制件的表面进行清洁处理，最后通过滑移组件将放料机构送出，完成对钛合金的酸洗钝化加工。
优选的，步骤一中，酸洗液采用硝酸与氢氟酸按照质量比15：1混合组成。
优选的，所述滑移机构包括固定架，所述固定架的底部设置有固定箱，且酸洗池、钝化池与清洗池均设置在固定箱内部，所述固定架内壁的前后侧均设置有直线滑轨，且两个直线滑轨的一侧均滑动设置有直线电机，两个所述直线电机的一侧均设置有安装架，且两个安装架的内部均设置有伺服电缸。
优选的，两个所述伺服电缸驱动轴的一端均设置有安装块，且两个安装块的内部均对称设置有两个电推杆，两个所述安装块的内部均对称设置有两个夹块，且两个电推杆驱动轴的一端分别与两个夹块的一侧固定连接。
优选的，所述放料机构包括转动架，所述转动架对称设置有两个，且两个转动架的内部贯穿设置有转动杆，两个所述转动架的一侧均设置有活动架，且两个活动架的一侧均设置有连接块，所述转动杆的两端分别延伸至两个连接块的内部，且位于右侧连接块的内部设置有与转动杆相配合的转动轴承，位于左侧所述连接块的内部开设有连接槽，且连接组件位于连接槽的内部滑动设置。
优选的，所述酸洗池、钝化池与清洗池的正面均设置有伺服电机，且三个伺服电机输出轴的一端均通过联轴器设置有连接杆，所述连接杆的一端延伸至连接槽的内部。
优选的，所述连接组件包括连接架，且连接架的表面与连接槽的内壁滑动连接，所述连接架的表面转动套设有调节架，且调节架的一侧设置有微型电缸，所述转动杆与连接杆靠近连接架的一侧均设置为六角棱柱，且连接架的内部开设有与六角棱柱相配合的六角槽。
优选的，两个所述转动架相对的一侧之间转动设置有若干个放料架，且放料架靠近伺服电机的一侧设置有从动齿轮，所述活动架的内部开设有转动槽，且转动槽的内部转动设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮的内部与转动杆的表面固定连接，且驱动齿轮的表面与从动齿轮的表面啮合传动。
优选的，所述放料架的内部开设有放料槽，且放料槽的两侧均滑动设置有夹板，所述放料槽内部的两侧均螺纹设置有定位螺栓，且两个定位螺栓的一端分别与两个夹板的一侧转动连接。
优选的，所述酸洗池、钝化池与清洗池的内部均设置有PVC框，且PVC框的底部均设置有换热盘管，所述酸洗池、钝化池与清洗池内部的前后侧均对称设置有限位架，且酸洗池、钝化池与清洗池的顶部均对称滑动设置有密封板，所述酸洗池顶部的密封板内部还设置有排气管，所述清洗池内部的两侧均设置有冲洗板，且两个冲洗板的出水口相对。
(三)有益效果
本发明提供了一种钛合金酸洗钝化加工工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：
本发明中，通过将钛合金制件装入放料机构中，钛合金制件在放料机构中进行进行转动的同时还能进行自转，转动杆的转动带动驱动齿轮进行转动，驱动齿轮带动表面啮合的从动齿轮进行转动，让两个转动架在转动的过程中，两个转动架之间设置的放料架随之同步进行自转，进而让放料架中的钛合金制件整体表面都能和酸洗液以及钝化剂进行充分接触，保证了对钛合金制件表面酸洗钝化的均匀性，解决了目前对钛合金采用浸泡在酸洗液中存在气泡和废弃物附着在钛合金表面影响酸洗钝化效果的问题；
本发明中，通过直线电机在直线滑轨上进行滑动，带动安装块在固定箱的上方进行左右滑移，同时利用伺服电缸驱动轴伸长控制安装块的高度，利用安装块内部的两个夹块对放料机构的两端进行夹持，带动放料机构在酸洗池、钝化池与清洗池进行转移，实现对放料机构中的钛合金制件进行自动酸洗钝化处理，降低操作人员的管理控制难度。
附图说明
图1为本发明固定架与固定箱结构的剖视图；
图2为本发明安装块局部结构的剖视图；
图3为本发明转动架与放料架结构的示意图；
图4为本发明连接块结构的剖视图；
图5为本发明活动架结构的侧视图；
图6为本发明转动架结构的侧视图；
图7为本发明酸洗池结构的俯视图；
图8为本发明清洗池结构的俯视图；
图9为本发明固定架与固定箱结构的俯视图。
图中，10、酸洗池；20、钝化池；30、清洗池；101、固定架；102、固定箱；103、直线滑轨；104、直线电机；105、安装架；106、伺服电缸；107、安装块；108、电推杆；109、夹块；201、转动架；202、转动杆；203、活动架；204、连接块；205、连接槽；206、伺服电机；207、连接杆；301、连接架；302、调节架；303、微型电缸；304、六角槽；401、放料架；402、从动齿轮；403、转动槽；404、驱动齿轮；405、放料槽；406、夹板；407、定位螺栓；501、限位架；502、密封板；503、排气管；504、冲洗板。
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。
实施例1：
请参阅图1-9所示，一种钛合金酸洗钝化加工工艺，包括以下步骤：
步骤一、在酸洗池10中通入酸洗液，其中酸洗液采用硝酸与氢氟酸按照质量比15：1混合组成，钝化池20中通入钝化剂，钝化剂采用市售的无铬钝化剂，清洗池30中通入去离子水；
步骤二、将钛合金制件装入放料机构中的放料架401内部，利用滑移组件带动放料机构滑移至酸洗池10的正上方，接着将放料机构放入酸洗池10中，利用两个密封板502对酸洗池10进行密封；
步骤三、通过连接组件将连接杆207的一端与转动杆202的一端进行连接，利用酸洗池10一侧设置的伺服电机206驱动连接杆207进行转动，通过连接杆207带动转动杆202进行同步转动，最后转动杆202带动转动架201进行转动，转动架201之间的放料架401随之同步转动，让钛合金制件在酸洗池10中进行转动，钛合金制件反复从酸洗液中穿过；
步骤四、转动杆202带动驱动齿轮404转动，驱动齿轮404带动啮合的从动齿轮402进行转动，让放料架401在两个转动架201之间进行转动，放料架401内部的钛合金制件整体表面与酸洗液进行充分接触，通过酸洗池10内部下方设置的换热盘管控制酸洗液的温度，在对钛合金制件酸洗过程中产生的酸气利用排气管503进行收集，完成对钛合金制件表面的酸洗处理；
步骤五、利用滑移组件将放料机构从酸洗池10中转移至钝化池20中，密封板502对钝化池20进行密封，重复步骤三与步骤四的操作，利用伺服电机206驱动转动架201和放料架401进行转动，对经过酸洗的钛合金制件表面进行钝化处理；
步骤六、利用滑移组件将放料机构从钝化池20中转移至清洗池30中，密封板502对清洗池30进行密封，重复步骤三与步骤四的操作，利用伺服电机206驱动转动架201和放料架401进行转动，向清洗池30内部两侧的冲洗板504中通入去离子水，将去离子水冲在钛合金制件的表面，对钛合金制件的表面进行清洁处理，最后通过滑移组件将放料机构送出，完成对钛合金的酸洗钝化加工。
实施例2：
请参阅图1-9所示，本发明中滑移机构包括固定架101，固定架101的底部设置有固定箱102，且酸洗池10、钝化池20与清洗池30均设置在固定箱102内部，固定架101内壁的前后侧均设置有直线滑轨103，且两个直线滑轨103的一侧均滑动设置有直线电机104，两个直线电机104的一侧均设置有安装架105，且两个安装架105的内部均设置有伺服电缸106，两个伺服电缸106驱动轴的一端均设置有安装块107，且两个安装块107的内部均对称设置有两个电推杆108，两个安装块107的内部均对称设置有两个夹块109，且两个电推杆108驱动轴的一端分别与两个夹块109的一侧固定连接；
在使用时，通过直线电机104在直线滑轨103上进行滑动，带动安装块107在固定箱102的上方进行左右滑移，同时利用伺服电缸106驱动轴伸长控制安装块107的高度，利用安装块107内部的两个夹块109对放料机构的两端进行夹持，带动放料机构在酸洗池10、钝化池20与清洗池30进行转移，实现对放料机构中的钛合金制件进行自动酸洗钝化处理。
实施例3：
请参阅图1-9所示，本发明中放料机构包括转动架201，转动架201对称设置有两个，且两个转动架201的内部贯穿设置有转动杆202，两个转动架201的一侧均设置有活动架203，且两个活动架203的一侧均设置有连接块204，转动杆202的两端分别延伸至两个连接块204的内部，且位于右侧连接块204的内部设置有与转动杆202相配合的转动轴承，位于左侧连接块204的内部开设有连接槽205，且连接组件位于连接槽205的内部滑动设置，酸洗池10、钝化池20与清洗池30的正面均设置有伺服电机206，且三个伺服电机206输出轴的一端均通过联轴器设置有连接杆207，连接杆207的一端延伸至连接槽205的内部；
连接组件包括连接架301，且连接架301的表面与连接槽205的内壁滑动连接，连接架301的表面转动套设有调节架302，且调节架302的一侧设置有微型电缸303，转动杆202与连接杆207靠近连接架301的一侧均设置为六角棱柱，且连接架301的内部开设有与六角棱柱相配合的六角槽304；
在使用时，通过滑移组件将放料机构放入酸洗池10中，微型电缸303带动调节架302向连接杆207的一侧滑动，让连接杆207的一端插入连接架301的内部，伺服电机206驱动轴带动连接杆207进行转动，连接杆207的一端通过连接架301传动，让转动杆202和连接杆207进行同步转动，转动杆202带动两个转动架201进行同步转动。
实施例4：
请参阅图1-9所示，本发明中两个转动架201相对的一侧之间转动设置有若干个放料架401，且放料架401靠近伺服电机206的一侧设置有从动齿轮402，活动架203的内部开设有转动槽403，且转动槽403的内部转动设置有驱动齿轮404，驱动齿轮404的内部与转动杆202的表面固定连接，且驱动齿轮404的表面与从动齿轮402的表面啮合传动；
在使用时，通过转动杆202的转动带动驱动齿轮404进行转动，驱动齿轮404带动表面啮合的从动齿轮402进行转动，让两个转动架201在转动的过程中，两个转动架201之间设置的放料架401随之同步进行自转，进而让放料架401中的钛合金制件整体表面都能和酸洗液以及钝化剂进行充分接触，保证了对钛合金制件表面酸洗钝化的均匀性。
实施例5：
请参阅图1-9所示，本发明中放料架401的内部开设有放料槽405，且放料槽405的两侧均滑动设置有夹板406，放料槽405内部的两侧均螺纹设置有定位螺栓407，且两个定位螺栓407的一端分别与两个夹板406的一侧转动连接，通过两个定位螺栓407推动两个夹板406对放料槽405中的钛合金制件两侧进行稳定夹持。
实施例6：
请参阅图1-9所示，本发明中酸洗池10、钝化池20与清洗池30的内部均设置有PVC框，且PVC框的底部均设置有换热盘管，酸洗池10、钝化池20与清洗池30内部的前后侧均对称设置有限位架501，且酸洗池10、钝化池20与清洗池30的顶部均对称滑动设置有密封板502，酸洗池10顶部的密封板502内部还设置有排气管503，清洗池30内部的两侧均设置有冲洗板504，且两个冲洗板504的出水口相对。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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。
Claims (10)
1.一种钛合金酸洗钝化加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、在酸洗池(10)中通入酸洗液，钝化池(20)中通入钝化剂，清洗池(30)中通入去离子水；
步骤二、将钛合金制件装入放料机构中的放料架(401)内部，利用滑移组件带动放料机构滑移至酸洗池(10)的正上方，接着将放料机构放入酸洗池(10)中，利用两个密封板(502)对酸洗池(10)进行密封；
步骤三、通过连接组件将连接杆(207)的一端与转动杆(202)的一端进行连接，利用酸洗池(10)一侧设置的伺服电机(206)驱动连接杆(207)进行转动，通过连接杆(207)带动转动杆(202)进行同步转动，最后转动杆(202)带动转动架(201)进行转动，转动架(201)之间的放料架(401)随之同步转动，让钛合金制件在酸洗池(10)中进行转动，钛合金制件反复从酸洗液中穿过；
步骤四、转动杆(202)带动驱动齿轮(404)转动，驱动齿轮(404)带动啮合的从动齿轮(402)进行转动，让放料架(401)在两个转动架(201)之间进行转动，放料架(401)内部的钛合金制件整体表面与酸洗液进行充分接触，通过酸洗池(10)内部下方设置的换热盘管控制酸洗液的温度，在对钛合金制件酸洗过程中产生的酸气利用排气管(503)进行收集，完成对钛合金制件表面的酸洗处理；
步骤五、利用滑移组件将放料机构从酸洗池(10)中转移至钝化池(20)中，密封板(502)对钝化池(20)进行密封，重复步骤三与步骤四的操作，利用伺服电机(206)驱动转动架(201)和放料架(401)进行转动，对经过酸洗的钛合金制件表面进行钝化处理；
步骤六、利用滑移组件将放料机构从钝化池(20)中转移至清洗池(30)中，密封板(502)对清洗池(30)进行密封，重复步骤三与步骤四的操作，利用伺服电机(206)驱动转动架(201)和放料架(401)进行转动，向清洗池(30)内部两侧的冲洗板(504)中通入去离子水，将去离子水冲在钛合金制件的表面，对钛合金制件的表面进行清洁处理，最后通过滑移组件将放料机构送出，完成对钛合金的酸洗钝化加工。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金酸洗钝化加工工艺，其特征在于：步骤一中，酸洗液采用硝酸与氢氟酸按照质量比15：1混合组成。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金酸洗钝化加工工艺，其特征在于：所述滑移机构包括固定架(101)，所述固定架(101)的底部设置有固定箱(102)，且酸洗池(10)、钝化池(20)与清洗池(30)均设置在固定箱(102)内部，所述固定架(101)内壁的前后侧均设置有直线滑轨(103)，且两个直线滑轨(103)的一侧均滑动设置有直线电机(104)，两个所述直线电机(104)的一侧均设置有安装架(105)，且两个安装架(105)的内部均设置有伺服电缸(106)。
4.根据权利要求3所述的一种钛合金酸洗钝化加工工艺，其特征在于：两个所述伺服电缸(106)驱动轴的一端均设置有安装块(107)，且两个安装块(107)的内部均对称设置有两个电推杆(108)，两个所述安装块(107)的内部均对称设置有两个夹块(109)，且两个电推杆(108)驱动轴的一端分别与两个夹块(109)的一侧固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种钛合金酸洗钝化加工工艺，其特征在于：所述放料机构包括转动架(201)，所述转动架(201)对称设置有两个，且两个转动架(201)的内部贯穿设置有转动杆(202)，两个所述转动架(201)的一侧均设置有活动架(203)，且两个活动架(203)的一侧均设置有连接块(204)，所述转动杆(202)的两端分别延伸至两个连接块(204)的内部，且位于右侧连接块(204)的内部设置有与转动杆(202)相配合的转动轴承，位于左侧所述连接块(204)的内部开设有连接槽(205)，且连接组件位于连接槽(205)的内部滑动设置。
6.根据权利要求5所述的一种钛合金酸洗钝化加工工艺，其特征在于：所述酸洗池(10)、钝化池(20)与清洗池(30)的正面均设置有伺服电机(206)，且三个伺服电机(206)输出轴的一端均通过联轴器设置有连接杆(207)，所述连接杆(207)的一端延伸至连接槽(205)的内部。
7.根据权利要求6所述的一种钛合金酸洗钝化加工工艺，其特征在于：所述连接组件包括连接架(301)，且连接架(301)的表面与连接槽(205)的内壁滑动连接，所述连接架(301)的表面转动套设有调节架(302)，且调节架(302)的一侧设置有微型电缸(303)，所述转动杆(202)与连接杆(207)靠近连接架(301)的一侧均设置为六角棱柱，且连接架(301)的内部开设有与六角棱柱相配合的六角槽(304)。
8.根据权利要求6所述的一种钛合金酸洗钝化加工工艺，其特征在于：两个所述转动架(201)相对的一侧之间转动设置有若干个放料架(401)，且放料架(401)靠近伺服电机(206)的一侧设置有从动齿轮(402)，所述活动架(203)的内部开设有转动槽(403)，且转动槽(403)的内部转动设置有驱动齿轮(404)，所述驱动齿轮(404)的内部与转动杆(202)的表面固定连接，且驱动齿轮(404)的表面与从动齿轮(402)的表面啮合传动。
9.根据权利要求8所述的一种钛合金酸洗钝化加工工艺，其特征在于：所述放料架(401)的内部开设有放料槽(405)，且放料槽(405)的两侧均滑动设置有夹板(406)，所述放料槽(405)内部的两侧均螺纹设置有定位螺栓(407)，且两个定位螺栓(407)的一端分别与两个夹板(406)的一侧转动连接。
10.根据权利要求1所述的一种钛合金酸洗钝化加工工艺，其特征在于：所述酸洗池(10)、钝化池(20)与清洗池(30)的内部均设置有PVC框，且PVC框的底部均设置有换热盘管，所述酸洗池(10)、钝化池(20)与清洗池(30)内部的前后侧均对称设置有限位架(501)，且酸洗池(10)、钝化池(20)与清洗池(30)的顶部均对称滑动设置有密封板(502)，所述酸洗池(10)顶部的密封板(502)内部还设置有排气管(503)，所述清洗池(30)内部的两侧均设置有冲洗板(504)，且两个冲洗板(504)的出水口相对。
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