钢材的表面预处理与矫正

钢材的矫正
钢材在使用前，其表面常存有不平、弯曲、扭曲、波浪形等缺陷，这 些缺陷使钢材在下料划线时，不可能获得所需要的下料精度，造成零件 尺寸的偏差，从而影响后续工序的顺利进行。
所以，钢材在下料和成形加工之前，必须对钢材进行矫正。
钢材变形的原因：
1.钢板轧制引起的变形 在轧制钢板时，当轧辊沿其长度方向受热不均匀，或者由于轧滚弯曲，轧辊调 整设备失常等各种原因，都将造成轧辊之间的间隙不一致，从而导致钢材在宽度 方向的压缩不均匀，于是钢材的每根纤维沿着长度方向的延伸就不相同。
（2）机械矫正
1）钢板的矫正 多辊矫正机是金属钢板、带材矫平的通用矫平设备。一般矫平辊数目
越多，矫平质量就越好。通常5 ～11辊用于矫中、厚板；11 ～21辊用于 矫平薄板。
矫平机的辊子直径、辊间距和数目是影响矫平效果的主要因素。 钢板矫平条件与被矫材料内的应力度系数有关，应力系数可按下式计 算：
喷丸除锈是利用风管中高速流动的压缩空气的压力使铁丸冲击 金属表明的绣层，依靠铁丸的机械冲击力，将氧化皮和锈斑剥离， 从而达到除锈的目的。一般在喷丸除锈后需立即喷底漆，否则易生 黄绣，影响除锈质量。
下图所示为GYX-nM型钢材预处理装置。它是一种大型喷丸除锈 设备，既可以用于钢板、型钢的表面处理，也可以用于结构部件的 表面处理。
2.运输、存放引起的变形 钢材在运输、存放过程中的不当也会产生局部皱曲。
变形的表现：表面凹凸不平、弯曲、扭曲、波浪形等
钢材的矫正原理： 矫正就是使钢板或工件在外力的作用下产生与原来变形相
反的塑性变形，以消除弯曲、扭曲、皱折、表面不平等变形， 从而获得正确形状的过程。
钢材的任何一种变形都是由于其中一部分纤维比另一部分纤维缩 得短些或是伸得长些所致。
钢材的表面与处理
钢材的表面预处理是钢材进入划线、号料或下道工 序之前的一道必经工序。用于去除钢材表面的油污、锈 蚀和氧化皮等。对于延长产品的寿命、提高产品质量、 减少环境污染具有重要意义。
钢材的表面预处理方法很多,大致可以分为四类： 手工处理,机械处理,化学处理,超声波处理.
（一）手工除锈法 这是一种最简单的除锈方法刮刀、手锤、钢刷、
按操作方法可以分为手工矫正、机械矫正和
火焰矫正三种。
（1）手工矫正 手工矫正常采用的工具有大锤、手锤、平锤、用于型
钢的各种型锤和木锤。一般用于厚度较小（3mm以下）、 数量少的小型钢材矫正。
手工矫正是一种原始 的矫正方法，其生产效率低， 劳动强度大，工件表面易留 下锤痕的缺陷，噪声大且不 安全。但手工矫正比较方便、 适应性强，在无法进行机械 矫正的场合，手工矫正有其 独特的优越性。
该装置进行钢材预处理的具体工艺过程为：电磁吊上料、辊道 输送、预热、喷丸除锈、清理丸道、自动喷漆、烘干、轨道输出出 料。
三）化学处理法
化学处理法也称作酸洗法,其原理就是利用酸液与被清理 金属表面的锈污（氧化物）发生化学反应,使之溶解在酸液 内,另外酸与金属作用产生的氢气又使氧化皮机械脱落。
实际生产中多用10%～15%的HCl（或2%～4%的硫酸） 的酸洗液去除氧化皮。
砂布（纸）、砂轮等工具,进行敲、铲、磨、刮等除 掉锈污.这种方法的优点是简单易行、成本低；缺点 是劳动强度大、工作效率低、质量不稳定、劳动环 境差.
（二）机械除锈法 工业生产中常用的机械除锈方法包括：风动或电动砂轮、钢丝
刷、喷丸、喷砂等。其中喷丸除锈发展较快，已实现机械化操作， 效率高，除锈效果好。喷砂除锈法因粉尘污染环境，劳动条件差而 被逐渐淘汰。
2）特殊变形钢板的矫正 在钢板有特殊变形或尺寸较小、厚度过大等情况时，需采用一定措施才能矫平。
3）型材的矫正 型材的矫正一般采用常温下冷矫，只有在极少数情况下才采用手工矫正或加热矫正。
（3）火焰矫正 火焰矫正是用气体火焰局部加热金属，利用金属材料热胀冷缩的特
性，使金属达到局部变形而达到矫正的目的的一种方法。 火焰矫正的原理：金属具有热胀冷缩的特性。因此在对钢板翘曲部位 进行局部加热时，就会产生膨胀，当金属被加热处来自四周的力超过 其屈服点时，变性部位就会受到挤压；同时加入部位在冷却时会产生 巨大的收缩力而产生缩短，使钢板在热应力的作用下恢复原来的形状。 火焰矫正的方法：一般采用气焊或气割的大号焊炬或割炬或特制火焰 矫正枪，采用中兴氧乙炔焰或其它气体火焰作为加热源。加热的温度 高低取决于工件的厚度、材质、结构形式及变形量的大小，一般应控 制在钢的回火温度以下。加热的部位及形状也依工件的结构形式和变 形情况而定。其基本原则是在平面突起部位及弯曲凸出的一侧，即纤 维被拉长处进行加热。加热区的大小数量依完全得到矫正为据。
因此，矫正就得将较短的纤维拉长和将较长的纤维缩短而使之 一样长，但实际上一般都采取拉长纤维的方法，因为压缩纤维难以实 现。
矫正的方法与设备： 矫正可分为热矫和冷矫两种。通常都采用冷
矫，热矫仅在材料塑性较差或变形严重或设备能 力不足等不能采取冷矫的情况下使用。 对不锈钢类钢材一般不宜采用热矫，倘要必须热 矫，则必须采用相应的热处理措施。