[發明專利]對鐵基柱狀螺旋彈簧去毛刺的低硝酸化學去毛刺液及其方法

無效

• 申請號: 200810019805.5
• 申請日: 2008-03-17
• 公開（公告）號: CN101319328A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 盧章平;紀嘉明;吳晶;陶維明;吳啟強
• 申請（專利權）人: 江蘇大學;儀征市潤揚機械廠
• 主分類號: C23G1/08
• 分類號: C23G1/08
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司
• 代理人: 吳靜安

技術領域

本發明涉金屬材料的熱處理，尤其涉及一種對鐵基柱狀螺旋彈簧去毛刺的低硝酸化學去毛刺液及其方法。

背景技術

經機械加工的工件上普遍存在著毛刺。

機械零件加工方法大致可分為去除材料加工、變形加工、附加加工等。在各種加工中，與所要求的形狀、尺寸不符的、在被加工零件上派生出的多余部分即為毛刺。毛刺的產生隨加工方法的不同而變化。鐵基圓柱螺旋彈簧毛刺主要是在切削加工和成形中產生的。

由于毛刺的存在將導致整個機械系統不能正常工作，使可靠性、穩定性降低。當存在毛刺的機器做機械運動或震動時，脫落的毛刺會造成機器滑動表面過早磨損，噪音增大，甚至使機構卡死，動作失靈，某些電氣系統在隨主機運動時，會因毛刺脫落而造成回路短路或使磁場受到破壞，影響系統正常工作，對于液壓系統元件，如果毛刺脫落，毛刺將存在于各液壓元件微小的工作間隙內，造成滑閥卡死！使回路或濾網堵塞而造成事故，還會引起流體紊流或層流，降低系統的工作性能。日本液壓專家認為，影響液壓件性能和壽命的原因有70％是毛刺造成的，對于變壓器，帶有毛刺的鐵心比清除毛刺的鐵心鐵損增加20~90％，并隨頻率的增加而加大。毛刺的存在還影響機械系統的裝配質量，影響零件后序加工工序的加工質量及檢驗結果的準確性。

圓柱螺旋彈簧毛刺同樣影響它所在的整個機械系統的正常工作。例如活塞環螺旋撐簧上的毛刺，在使用中常會脫落，致使撐簧槽與撐簧的間隙發生變化，造成活塞環順應性下降，同時也會增加活塞環在使用中的震顫。毛刺的脫落還會增加撐簧槽與撐簧的磨損，它們的配合間隙將不斷增大，所有這些都最終導致發動機的機油耗增加。同時，發動機排放和整個發動機系統噪音增加。

總之，毛刺的存在既影響產品的外觀質量，更導致產品的內在質量降低，危害整個機械系統的可靠性、穩定性。

隨著科學和生產的發展，去毛刺技術已受到各工業發達國家的普遍重視，得到了較快發展。目前在生產實際中，常用的去毛刺技術有：人工去毛刺；滾筒研磨去毛刺；電化學去毛刺；化學去毛刺；熱能去毛刺；磁力研磨去毛刺和擠壓研磨去毛刺等。

其中的化學去毛刺具有獨特的優點：它不受零件形狀及尺寸的限制；可以加工帶有盲孔、深槽、形狀復雜的零件和細管、彎頭、大型設備的內腔以及絲材、帶材等：生產效率高，適用于大生產；設備簡單，操作方便。化學去毛刺工藝克服了機械方法所存在的體力勞動繁重、并會形成大量對環境和對人體有害粉塵的問題。同時，不需要電化學方法所需要的大量電力，節省能源。

現有的和正在研究的化學去毛刺工藝根據溶液配方成分的不同分為以下幾個種類：硝酸體系；縮合磷酸體系；雙氧水體系。

硝酸體系的經典溶液主要成分為磷酸、硫酸和硝酸。其中各酸所占體積百分數為：磷酸50％～52％、硫酸31％～34％；硝酸7％～9％。該化學去毛刺液的去毛刺效果好，經去毛刺后零件表面光潔度高。但是大量硝酸的使用，使去毛刺作業中產生大量的氮氧化物有害氣體，極大的污染了環境，嚴重危害了操作者的身體健康。所以，該去毛刺液目前僅對一些難處理的材料有使用價值。目前，盡可能降低硝酸體系中硝酸含量是該體系的化學去毛刺液的研究重點和發展趨勢。

縮合磷酸體系，主要應用于高碳鋼制件。該方法雖污染小，但工作溫度較高，能源消耗大，并且不工作時容易吸水，需密封保存。

雙氧水體系，目前用于紡織細紗機上零件——羅拉的去毛刺。該體系中的過氧化氫作為氧化劑，不會產生氮氧化物有害氣體。但過氧化氫易受熱分解，所以工作溫度不能太高，工作時間較長，工作效率較低，同時需加入一些過氧化氫穩定劑來抑制其分解，使配方成本相對較高。

需要指出目前已有的化學去毛刺溶液有一個共同缺陷，就是只能適用于某種單一材料，對零件材料成份的多樣性不能適應，或者處理結果達不到質量要求。所以，針對不同含碳量和含不同金屬元素以鐵基材料制成形狀復雜的圓柱螺旋彈簧的化學去毛刺方法還未見報道。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足而提出的適用于以鐵基材料制成的柱狀螺旋彈簧、且低污染環保、同時生產效率高適用于大規模生產、設備簡單、操作方便的對鐵基柱狀螺旋彈簧去毛刺的低硝酸化學去毛刺液及其方法。它由以下技術方案來實現：

去毛刺液按每升溶液中包含：鹽酸200～220ml、硝酸：20～30ml、2-羥基苯甲酸15～20mg、明膠0.5～1.0g、聚乙二醇1～2g、壬基酚聚氧乙烯醚2～3g，余下為水進行配制；所述鐵基柱狀螺旋彈簧是指用碳素彈簧鋼、低合金彈簧鋼、彈簧用不銹鋼材料制成的柱狀螺旋彈簧。