钢材预处理

1、钢板的矫正 （1）钢板矫正的原理
钢板的任何一种变形，都是由于其中一部分纤 维较另一部分纤维缩短或是伸长所致。因此，钢板 的矫正实际上是将较长的纤维缩短或是将较短的纤 维拉长，使它们和周围的纤维有相同的长度，从而 消除局部的不平。实际上，一般是采用拉长纤维的 方法，因为压缩纤维难以实现。
（2）钢板矫平工艺
① 矫平设备：多轴辊式矫平机
工作部分：由上下两列工作轴辊组成； 下列是主动轴辊，由轴承固定在机体上，不 能作任何调节，由电动机通过减速器带动它 旋转； 上列为从动轴辊，可通过手动螺杆或电动调 节装置来调节上下辊列间的垂直间隙，以适 应各种不同厚度钢板的矫平作业。
② 矫平机的工作原理 钢板随轴辊的转动而啮入，并在上下辊列间承受方 向相反的多次交变的小曲率弯曲，因弯曲应力超过材料 的屈服极限而产生塑性变形，使那些较短的纤维伸长， 使整张钢板矫平。 增加矫平机的轴辊数目，可以提高钢板的矫平质量。 钢板愈厚，矫正愈易；薄板容易产生变形，矫正比 较困难。
三、钢材预处理流水线
由钢材的矫正、除锈、喷漆、烘干等工序形成的自动作 业流水线。
钢材预处理流水线的工艺流程 （1）先用电磁吊或自动装卸运输车将钢材吊放到输送辊 道上。 （2） 辊道以3-4m/min的速度将钢材送多辊矫平机，对 钢板进行矫平处理。 （3）矫平后的钢板由输送辊道送入加热炉，使钢材温度 达40～60℃。 （4）钢板进入抛丸除锈机，抛丸装置自动地向钢板两面 抛射丸粒，并用热风除去钢板表面的灰尘。 （5）钢材除锈并清洁后，进入喷涂室喷涂保养底漆。 （6）钢板离开喷涂室后，进入干燥室进行烘干。 （7）钢板烘干后从干燥室出来，进入高速辊道，以20～ 30m／min的速度送出预处理流水线。经质量检验合格后送入 加工车间进行号料、加工。
（3）钢板的平整要求
对于已矫正好的钢板，应根据规定的技术标准进行检验。 矫正后钢板允许翘曲度如下表：
钢板厚度（mm） 允许翘曲度（mm/m） 3～5 3.0 6～8 2.5 9～11 2.0 12以上 1.5
2、型材的矫正
型材主要用型材矫直机(撑床)进行矫正。 机床的工作部分是由两个支撑和一个推撑组成。 支撑没有动力传动，两个支撑间的间距可以根据需 要进行调节。 推撑安装在一个能作水平往复运动的滑块上，由电 动机通过减速器带动其作水平往复运动。 矫正型材时，将型材的变形段靠在两个支撑之间， 使其受推撑作用力后产生反方向变形，从而将变形段矫 直。


二、钢材的表面清理
1、抛丸除锈法 利用专门的抛丸机将铁丸或其它磨料高速地抛射到钢材 表面上，以去除钢材表面的氧化皮、铁锈和污垢等。
抛丸除锈设备一般均设置有丸粒回收系统，并配置有 通风除尘设备。
钢砂
GP钢砂：此种磨料新制成时，是尖棱状的，使用过程中 棱角很快就被磨圆，特别适合于钢材表面去除氧化皮预 处理作业
2、化学除锈
主要是利用酸与金属氧化物发生化学反应， 从而除掉金属表面的锈蚀产物的一种除锈 方法，即通常所说的酸洗除锈，只能在车 间内操作 除锈后，还要有一层防护处理，常放入磷 化槽中进行 再吊入热水槽内清洗，自然干燥4~6h。
3、喷丸除锈
主要以颗粒喷射的冲蚀作用，构成的以达到表 面清洁和适宜的粗糙度，设备包括敞开式喷丸 （砂）除锈机、密闭式喷丸（砂室）、真空喷 丸（砂）机。敞开式喷丸（砂）机应用较为广 泛，能较为彻底地清除金属表面所有的杂质， 如氧化皮、锈蚀和旧漆膜，除锈效率高 4~5m2/h，机械程度高，除锈质量好。但对由 于磨料一般不能回收，对其他作业有影响，清 理现场麻烦。所以环境污染较重，近来逐渐被 限制使用。
课题四 船体钢料加工
船体钢料加工：将钢板和型材加工成船体构件的工艺过程。 船体钢料加工包括三个方面的作业内容： ① 钢材预处理 包括钢材的矫正（钢板矫平和型材矫直）、表面清理（去污、 除锈等）和防护（喷涂底漆）。 ② 边缘加工 指边缘切割和焊接坡口加工。 ③ 成形加工 将切割好的平面钢板（或平直型材）加工成构成船体所需的 折角、折边和曲面形状（或曲形骨材）等构件。
第一节 钢材预处理
一、钢材的矫正 钢材变形的原因： 造船使用的钢板和型材，由于受轧制时压延不均、轧制后 冷却收缩不均以及运输、贮存过程中各种因素影响，常常产 生波浪形、局部凹凸和各种扭曲变形。 钢材变形的影响： （1）影响号料、气割及其他加工工序的正常进行，降低 加工精度； （2）在焊接时还会产生附加应力或构件失稳而影响构件 的强度。 钢材矫正的方法： 一般用多辊矫平机矫正钢板的变形，用型材矫直机矫正型 材的变形。
4、带锈底漆除锈
带锈底漆除锈又称反应底漆除锈。 涂刷在生锈钢材表面后能与铁锈发生反应， 生成一层具有保护能力的薄膜，成为底漆。 一般用于二次除锈，小型船的一次除锈也 可使用。
分为三种。 （1）转化型或反应型：漆中加入能与铁锈 起反应的物质（如磷酸、亚铁氰化钾），生 成有防锈作用的铁的化合物、络合物; （2）稳定型：漆中加入使钢铁表面钝化和 起保护作用的颜料，或能使铁锈脱水转化成 稳定铁盐的物质（如铬酸锌、磷酸锌）； （3）渗透型：漆中加入能力极强的渗透剂， 渗透入锈层的孔隙，包围锈粒而使锈蚀不再 发展。
③ 矫平机的两种类型 A、上下辊列平行且轴辊可单独调节的的矫平机 轴辊排成互相平行的上下两列，上列轴辊除可 在垂直方向上根据钢板厚度需要进行整体调节外， 其前后两个轴还有单独调节的功能。这样，前辊可 以根据钢板啮入的要求而调节其高度，故称前辊为 导辊。而后辊，则是根据钢板的矫平情况来决定其 高低位置。
GL钢砂：尽管此类钢砂的硬度比GP钢砂要高一些，但在 喷砂过程中仍会失去棱角，特别适合于钢材表面去除氧 化皮预处理作业。 GH钢砂：此类钢砂硬度很高，在喷砂作业中会始终保持 棱角，对形成规则的，发毛的表面特别有效。GH钢砂 用于喷丸机作业时，应考虑施工要求优先于价格因素的 场合（如冷轧厂的轧辊处理）。此钢砂主要用于压缩空 气喷丸设备。
矫平机工作原理图
B、上下辊列不平行的矫平机 上下两辊列的轴心连线之间呈很小的夹角，辊 列间的间隙沿出口方向逐渐增大，从而使钢板 在辊列间交变弯曲的曲率逐步减小．使倒数第 二个轴辊处的板材变形接近于弹性弯曲变形。 这样排列轴辊免去了单独调节最后一个轴辊位 置的必要。 这类机床的特点是上列轴辊有两种调节——沿 垂直方向的调节和倾角的调节。