表面处理方式

⑤ 烘漆(烤漆)：涂于基体后需经烘烤才能干燥成膜的漆。
⑥ 水溶漆、乳胶漆：可用水作稀释剂的涂料。水溶漆是以水溶性 树脂为主要成分的漆；乳胶漆是以乳胶(合成树脂)为主要成分 的漆。
⑦ 大漆(天然漆)：特点是漆膜耐久性、耐酸性、耐油性、耐水性、 光泽性均较好。
⑧ 底漆：直接涂于基体表面作为面漆基础的涂料，有环氧底漆、 酚醛底漆等。
大批量流水线生产
手工 喷 涂 (含高压 无 气喷涂）
① 在阴极上的反应为： Ni 2+ +2e→Ni(形成镀层) 2H+ +2e→H2↑
② 在阳极上的反应为： Ni －2e→Ni2+(阴极溶解) 4OH－－4e→2H2O+O2↑ 2Ni＋3[O]→Ni2O3 2Cl-’－2e→Cl2↑ 电镀有槽镀(普通电镀)和 特种电镀等。
2．槽镀
1) 镀锌 钢铁零件上镀锌主要作用是防腐蚀，用量占全部电镀零件
② 基体及喷涂材料广泛。可通过喷涂不同材料，使工件表面获 得所需的各种物理化学性能。
③ 工件应力变形小。基体可保持较低的温度，工件产生的应力 变形很小。
④ 生产效率高。每小时喷涂材料重量从几千克到几十千克，沉 积效率很高。
3．热喷涂的应用
① 防腐蚀:主要用于大型水闸钢闸门、造纸 机烘缸、煤矿井下钢结构、高压输电铁 塔、电视台天线、大型钢桥梁、化工厂 大罐和管道的防腐喷涂。
将金属零件浸入特制 的化学溶液中，利用金属 表面凸起部位比凹洼部位 溶解速度快的现象实现零 件表面的抛光。
3．电化学抛光
电化学抛光与化学抛光类似，不同点是还要通以直流电， 工件接阳报，产生阳极溶解，也是利用金属表面凸起部位比凹 洼部位溶解速度快的现象进行抛光的。
八、电镀
1．电镀原理
电镀是一种电化学和氧化还原过程。以镀镍为例；将金 属制件浸在金属盐(NiSO4)的溶液中作为阴极，金属镍板作为 阳极，接通直流电源后在制件上就会沉积出金属镀镍层。
②滚压余量通常为表面微观不平度的平均高度(0.01～0.02mm)。 滚压后，尺寸公差等级可达IT7～IT6,Ra值可达0.8～0.1m m， 表层硬度可提高5～10%，硬化层深度可达0.2～2mm，疲劳 强度可提高10～30%。
③ 滚压可在卧式车床上进行，可滚压金属零件上的外圆、内 圆
和平面等。
2．表面胀光(挤光或挤压) 说明：
3) 镀锡
锡的腐蚀产物对人类无害，且 易于钎焊，镀锡广泛用于食品罐头 包装制品、饮具、餐具及电子工 业中很多需要钎焊的零件。
4) 镀铜 镀铜常作为其他镀层的中间层，以提高表面镀层和基体
金属的结合力。在电力工业中，也可用铁丝镀厚铜来代替纯 铜导线，以减少铜的耗用量。
5) 镀镍 镀镍的应用面很广，可用于防护装饰性和功能性两方面。
部电镀和野外作业。 ③ 对于大批量中小型零件或大面积镀覆
的工件进行装饰性或尺寸电镀时，刷 镀不如槽镀。
④ 刷镀主要用于大型零件的局部电镀或 大中型零件的局部修复。
2) 非金属电镀 说明：
① 非金属电镀是指对塑料、玻璃、陶瓷、纤维等非金属制品 电镀。
② 非金属电镀的关键工艺是表面金属化，使非金属基体上生 成导电层以便进行导电。表面金属化的方法有化学镀法、 喷涂法、烧渗银法和涂刷法等。
⑨ 腻子：由各种填料加入少量漆料配制的糊状物。主要用于底漆 前，使基体表面平整。
2．常用涂装工艺 几种常用涂装工艺
序号 1 2 3 4 5
6
7 8
涂漆方法
内容
特点
使用范围
刷涂
人工用各种毛刷涂刷
省料费工体力劳动繁重
任何形状工件，几乎任 何涂料
自动浸涂
工件在悬链上借链运动 自动沉入漆槽中涂漆
省工省料，生产效率 高，但漆槽熔剂挥发量 大，防火要求严
前者主要用于自行车、钟表、家用电器、五金产品、汽车、照 相机等零件的防护装饰性镀层；后者主要用于易磨损产品的 修复电镀。
6) 镀铬
铬在大气中能长久保持光泽，在碱液、硝酸、硫酸及许 多有机酸中不发生反应，镀铬层有很高的硬度和优良的耐磨 性及较低的摩擦系数，故镀铬常用于防护装饰性镀层，防止 基体金属生锈和美化外观，也常用于提高制品的耐磨性或修 复磨损。
十一、涂装(喷漆与喷塑)
1．涂料(油漆)
1) 涂料组成
① 成膜物质：构成涂料的基础，是涂层的主要物质
② 溶 剂：又称稀释剂，使涂料保持溶解状态，调整涂料 粘
度便于操作。不同涂料有不同溶剂。 ③ 助 剂：改善涂料施工性能，有催干剂、增韧剂、固化剂
等。 ④ 颜 料：成膜物质一般为无色透明。颜料有遮盖、美观、
的1/3至1/2，是所有电镀品种中产量最大的一个镀种。镀锌具有 成本低、抗蚀性好、美观和耐贮存等优点，在轻工、机电、农 机和国防等工业中得到广泛应用。
2) 镀镉
钢铁零件上镀镉，在海洋和湿热大气环境中，其保护性能 比锌好，航空、航海及电子工业中的零件大多采用镀镉。但镉 盐有毒，且对环境污染严重，使镀镉的应用受到限制。
说明：
① 喷丸处理是利用高速喷射出的砂丸和铁丸，对工件表 面进行撞击，以提高零件的部分力学性能和改变表面状 态的工艺方法。
② 喷丸的方法通常有手工操作和机械操作两种。
③ 喷丸通常是直径为0.5～2mm的沙粒或铁丸。沙粒的材 料多为Al2O3或SiO2。表面处理的效果与丸粒的大小、 喷射速度和持续时间有关。
五、离子镀
说明：
① 离子镀是将镀层材料气化并电离 成离子，通过扩散和电场作用， 沉积于制件表面，形成与基体牢 固结合的满足所需性能的镀覆层。
② 离子镀的种类很多。其绕射性均 很好，能镀覆制件上各个方向的 表面，可在金属或非金属表面上 镀覆金属或合金，镀层厚度一般 为2～3mm。
③ 离子镀已广泛用于机械、电子、 航空、航天、轻工、光学和建筑 等部门，用以制备耐磨、耐蚀、 耐热、超硬、导电、磁性和光电 转换等镀层。
3．常用表面处理方法 ① 热喷涂、喷丸、表面滚压 ② 表面胀光、离子镀 ③ 激光表面强化、抛光 ④ 普通电镀、特种电镀 ⑤ 钢铁发蓝、钢铁磷化 ⑥ 铝阳极氧化及着色处理 ⑦ 喷漆与喷塑等
二、热喷涂
1．热喷涂原理
热喷涂是将金属或非金属材 料加热熔化，靠压缩气体连续吹 喷到制件表面上，形成与基体牢 固结合的涂层，从制件表层获得 所需要的物理化学性能。
④ 喷丸用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐 蚀性等，还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、 焊件的残余应力等。
四、表面滚压和胀光
1．表面滚压
① 滚压外圆及 所用工具
② 滚压内圆及 所用工具
说明：
① 表面滚压是在常温上用硬质滚柱或滚轮施压于施转的工件 表面上，并沿母线方向移动，使工件表面塑性变形硬化，以 获得准确、光洁和强化的表面。
② 常用碱性化学溶液氧化法：用氢氧化钠和亚硝酸纳的水溶液， 在135～145℃温度下处理60～90min，再在肥皂液中 浸泡3～ 5min，最后水洗、干燥及浸油。
③ 发蓝后呈蓝黑色和深黑色，可提高零件的耐蚀性、润滑性， 可改善外观。
2．钢铁磷化
说明：
① 磷化是钢铁零件在磷化液中处理，在表面沉积形成一层不 溶于水结晶型磷酸盐膜。
② 防磨损:通过喷涂修复已磨损的零件，或 在零件易磨损部位预先喷涂上耐磨材料， 如风机主轴、高炉风口、汽车曲轴、机 床主轴、机床导轨、柴油机缸套、油田 钻杆、农用机械刀片等。
③ 特殊功能层:通过喷涂获得表层某些特殊 性能，如耐高温、隔热、导电、绝缘、 防幅射等，在航空航天和原子能等部门 应用较多。
三、喷丸
六、激光表面强化
说明： ① 激光表面强化是用聚焦的激光束射向钢件表面，在极短时
间内将工件表层极薄的材料加热到相变温度或熔点以上的 温度，又在极短时间内冷却，使工件表面淬硬强化。
② 激光表面强化可分为激光相变强化处理、激光表面合金化 处理和激光熔覆处理等。
③ 激光表面强化的热影响区小，变形小，工件表面清洁， 操作方便。
3．特种电镀
1) 刷镀
刷镀不用镀槽，旋转的工件接直流电源的负极，镀笔接正 极，镀笔前端用脱脂棉包住，浇注的镀液浸贮在脱脂棉套内， 镀液中的金属正离子在电场力作用下在工件表面(阴极)获得电 子而沉积于表面上，形成电镀层。
说明： ① 镀层厚度可达0.01～0.5mm，镀层质
量好，结合强度高，速度比槽镀快。 ② 刷镀设备简单，操作灵活，可进行局
说明：
① 喷涂热源可用燃气火焰、电弧、等离子弧或激光束等。
② 喷涂材料可为金属、合金、金属氧化物和碳化物、陶 瓷和塑料等，材料形态可为线材、棒料或粉末。
③ 喷涂的基体可为金属、陶瓷、玻璃、塑料、石膏、木 材、布、纸等固体材料。
④ 喷涂的涂层厚度为几十微米至数毫米。
2．热喷涂的特点
① 工艺灵活，适用范围广。热喷涂施工对象可大可小，小的可 到10mm内孔(线爆喷涂)，大的可到桥梁、铁塔(火焰线材喷 涂或电孤喷涂)，可在室内喷涂，也可在野外现场作业；可 整体喷涂，也可以局部喷涂。
③ 塑料电镀是非金属电镀中应用最广泛的一种。通过电镀可 提高塑料制品的强度，防止老化，使其具有导电性、电磁 性、焊接性和装饰性的外观。
④ 非金属电镀制品主要用于汽车、飞机某些装饰性零部件以 及印刷线路板、电子仪器屏蔽和碳纤维等。
九、钢铁发蓝与磷化
1．钢铁发蓝 说明：
① 发蓝是对钢铁零件进行的一种氧化处理，使其表面生成一 层极薄的Fe304氧化膜。
④ 激光表面强化的设备昂贵，硬化层深度较浅，一般为0.3～ 0.5mm。
⑤ 激光表面强化主要用于局部强化的零件，如冲裁模、曲 轴、凸轮、凸轮轴、花键轴、精密仪器导轨、高速钢刀 具、齿轮及内燃机缸套等。
七、抛光
抛光是对零件表面进行修饰的一种光整加工方法，一 般只能得到光滑表面，不能提高甚至不能保持原有的加工 精度，随预加工状况不同，抛光后的Ra值可达1.6～0.008 m 。 抛光的分类：
① 表面胀光是在常温下将直径稍大于孔径的钢球或其他形 状的胀光工具挤过工件已加工的内孔，以获得准确，光洁 和强化的表面。
② 胀光余量一般为0.07～0.015mm。胀光后尺寸公差等级可 达IT7～IT5，Ra值可达0.8～0.025 m 。
③ 胀光一般在压力机或拉床上进行，用于 2～ 45孔壁较 厚的金属零件。
② 常用磷化液由磷酸二氢锌或磷酸二氢铁、磷酸二氢锰组成 的酸性稀水溶液。在90～98℃温度下处理8～20min。
③ 磷化后呈灰色或灰黑色，其耐蚀性比发蓝好，但外观不如发 蓝。磷化主要用于钢铁制件(如枪炮)耐蚀防护和喷漆前处理， 以增加漆膜与钢铁工件的附着力及防护性。
十、铝阳极氧化与着色处理
说明： ① 阳极氧化是将铝或铝合金制件浸沉于酸性电解液中，在外
6.5 表面处理技术 一、表面处理概述
1．表面处理概念
利用现代物理化学、金属学和热处理等学科的边缘性新 技术来改变零件表面的状况和性质，使之与心部材料作优化 组合，以达到预定性能要求的工艺方法，称为表面处理。
2．表面处理技术的分类
① 表面强化处理
② 表面洁化处理
③ 表面装饰处理
④ 表面防蚀处理
⑤ 表面修复处理
增加漆膜强度等作用
2) 常用涂料(油漆)
① 清漆：不含颜料的透明漆，由树脂、溶剂及催干剂制成的 涂料。
② 厚漆：由干性油、颜料混合而成的涂料。使用时用清油调到合 适粘度。该漆干燥慢、漆膜软，炎热潮湿天气有反粘现象
③ 调合漆：已调制好，不用加任何材料即可使用的涂料，分油性 调和漆和磁性调和漆两种。
④ 磁漆(树脂漆)：用清漆与着色颜料调配的色漆，有酚醛磁漆、醇 酸磁漆等。
电流作用下作为阳极，在制件表面上形成与基体牢固结合 的防蚀氧化膜层。
② 阳极氧化前要经抛光、除油、清洗等预处理，其后要进行 冲洗、着色和封闭等处理。
③ 阳极氧化的氧化膜可染成黑色、红色、蓝色、绿色、金黄 色和茶色等。
④ 阳极氧化和着色处理常用于汽车、飞机的某些装饰性零件 及工艺品和日用五金制品作装饰性处理。
轮式Байду номын сангаас光
机械抛光滚筒抛光
振动抛光
化学抛光
电化学抛光
1．机械抛光
1) 轮式抛光
用高速旋转的柔性抛光轮和极细的磨料对工件表面进 行滚压和微量切削实现抛光。抛光轮用多层帆布、毛毡或 皮革叠制而成，用于较大零件的抛光。
2) 滚筒抛光和振动抛光 将工件、磨料和抛光液装入滚筒或振动箱内，滚筒缓慢滚
动或振动箱振动，使工件与工件，工件与磨料相互摩擦，加上 抛光液的化学作用，除去工件表面的油污、锈层，磨去凸峰， 从而获得光滑的表面。用于细小而量大零件的抛光，后者比前 者生产率高，抛光效果更好。 2．化学抛光