提高不銹鋼罩殼表面質量

摘要：不銹鋼類零件表面精飾處理及電解拋光技術適用范圍非常大，廣泛用于機床機械、印刷機械、紡織機械、醫療機械、汽車、電子電器、儀器儀表以及電梯等各種不同形狀的不銹鋼類零件的表面加工。利用不銹鋼零件表面精飾及電解拋光技術提高濾棒成型機不銹鋼零件表面質量，將會普及到煙草機械加工行業，產生巨大的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：不銹鋼零件；表面；精飾與電解拋光；精飾拉絲加工技術；焊接

中圖分類號：TV664 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）28-0056-03

由于不銹鋼材具有優異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內的強韌性等系列特點，所以在重工業、輕工業等行業中取得廣泛的應用。不銹鋼零件投入機械加工的每張圖紙都有去毛刺的技術要求，工藝人員在編制工藝時必須考慮增加去毛刺工序，實際生產過程中，通常采用銼刀、布輪、砂布、砂帶等辦法來去毛刺。隨著科學技術的進步和生產的發展，人工去毛刺已不能適應現代市場競爭的產品質量和生產方式的要求，精飾拉絲加工技術逐步取代了傳統的去毛刺工藝，而且越來越被人們重視，目前有些先進企業機械零件的精飾與拉絲加工技術已被技術人員編入技術要求的內容，并形成了技術標準。

各種不銹鋼零件，無論是激光切割加工，還是焊接、銑削、折彎等加工，幾乎都不可避免在零件表面留下一定的缺陷，如表面不平、凸棱明顯、刀痕波紋、飛邊、毛刺、微觀裂紋等。這些缺陷直接影響到零件的外觀質量及使用性能，嚴重造成整機質量及性能指標下降。然而，只需增加一道零件表面精飾或拉絲加工工序就能解決這些問題。經過幾年來的實驗分析、生產驗證和大量的工藝實驗研究結果，凡應用不銹鋼零件的精飾或表面拉絲加工技術均可達到以下指標：可靠地去除不銹鋼零件激光切割后留下的毛刺、倒圓銳邊與尖角；有效地清除不銹鋼件表面的磕、碰、劃、焊渣及焊斑等表面缺陷，在原基礎上提高不銹鋼零件加工表面粗糙度1～2級；降低工藝成本，減輕工人勞動強度，提高生產效率，無污染，便于機械化和自動化生產。

不同的不銹鋼零件需要相適應的精飾或拉絲加工方法，影響不銹鋼類零件表面質量的因素很多，下面介紹幾種提高不銹鋼表面質量的方法。

1 提高不銹鋼焊接質量

1.1 不銹鋼零件的特點

根據不銹鋼零件的特點，影響焊接質量的因素一般有以下幾個：焊工技術水平較低；焊件表面不清潔、有污染物等；焊接坡口表面有夾層、裂紋、毛刺等。原因分析：焊接人員對不銹鋼焊接比較生疏，沒有熟練掌握操作技巧，專業水平不精細，質量意識不強，未嚴格執行作業指導書；清理焊道時未認真清理，表面有電弧擦傷，未磨去弧坑缺陷，前期施工環境因素影響，焊接點未處理等等原因。

對于以上原因，應制定相應措施，對作業焊工進行理論培訓，講解不銹鋼材料、焊接材料的一般知識與使用規則，重點培訓焊接操作工藝，焊接方法及其特點、工藝參數、方法順序等，作業人員之間互相交流。對焊時內壁錯邊量不應大于0.5mm。

1.2 采取合理的不銹鋼焊接工藝

一般來說，不銹鋼焊接時，采用氬弧焊打底或用藥絲焊接，焊接時采用小電流焊接，這樣不銹鋼成形效果很好。如果風速大于0.5m/s的時候，要采取防風措施。不銹鋼焊接工藝應注意以下幾點：

1.2.1 4mm以下的厚度不用開破口，直接焊接，單面一次焊透。4～6mm厚度對接焊縫可采用不開破

口接頭雙面焊。6mm以上，一般開V或U、X形坡口。

1.2.2 焊接前必須清理干凈鐵銹、油污以及水分，用不銹鋼砂輪片打磨。

1.2.3 焊接時層間溫度控制在80℃～100℃

之間。

1.2.4 焊接時送絲的速度要均勻，選擇時要考慮到電流大小、焊件材料敏感度、焊接位置及操作方式等因素。

1.2.5 第一遍焊接采用滅弧焊接，電流控制在100～105A，點焊焊接。焊接電流是決定焊縫成形的關鍵因素。通常根據焊件材料、厚度及坡口形狀來決定。

1.2.6 焊極直徑根據焊接電流大小決定，電流越大，直徑也越大，焊弧和電弧電影，弧長范圍約0.5～3mm，對應的電弧電壓為8～10V。

1.2.7 焊接完成后，進行焊縫檢查。合理的焊接順序能有效地減小焊接變形，先焊接變形收縮量較大的焊縫，使其能自由地收縮。注意合理的焊接順序，先點焊，后通焊，分段焊接，每段不超過80mm。盡量做到能折不焊，減少焊接變形。

1.3 合理的焊接方法

合理的焊接順序和焊接方法不僅保證零件的外觀質量，還能大大減少零件的后期修整工作量。如果焊接方法不合理變形較大如圖1，焊接方法合理變形較小如圖2。盡量在保證工藝要求前提下采用碰焊或者點焊，點焊時盡可能使焊點焊在折彎硬化區，降低焊后變形，對于需要保證強度的焊縫，要采用斷續焊，這就要采取正確的焊接方法和采取相應措施，下面介紹幾種焊接方法：

1.3.1 逆向分段法：逆向分段焊，將整個焊縫分成若干段，每一段長度約15～20mm，每一小段的焊接方向與焊接總方向相反，盡可能采用對稱的逆向分段焊，效果明顯。

1.3.2 工裝固定法：該焊接件尺寸較大，焊后容易變形，這里我們采用剛性固定法，加強焊件的剛性，將焊件強行固定，這樣就可以防止焊后變形，效果明顯。

1.3.3 錘擊焊縫法：為了減小焊縫的應力，趁焊縫還沒有完全冷卻，對較薄的材料使用木錘進行錘擊，來消除部分焊縫上的拉應力，并能改善組織緊縮的現象，減少變形，效果良好。

1.3.4 液體冷卻法：為了焊接瞬間聚集的熱量迅速散開，采用邊焊邊用濕布冷卻工件，效果

良好。

1.3.5 導體散熱法：在焊接工件下面放置散熱較快的金屬板材，使焊接熱量能盡快地從工件散發出來，效果良好。

2 采用表面處理設備進行加工

用拉絲設備對不銹鋼表面處理是目前非常流行的加工技術，它是不銹鋼零件精飾處理的基礎。不銹鋼類零件加工前，對不銹鋼板材表面進行拉絲處理，能解決板材表面輕微的劃、磕、碰等缺陷，使板材表面質量提高。因此使用拉絲設備，代替人工拉絲，效率高，表面質量也有保證。成套的不銹鋼拉絲生產線，包括拉絲機、貼膜機和三段多輥平臺。生產過程：不銹鋼板材依靠送料滾臺的定位輪，送入拉絲機，由于拉絲機為整條砂帶拉絲，包含了整個大平面，拉絲紋路一致，直線性也非常好，保證了不銹鋼板材的表面拉絲質量。

3 制定合理的拉絲工藝

制定合理的拉絲工藝，提高不銹鋼罩殼表面質量，以往的不銹鋼零件拉絲工藝為：激光切割→數控折彎→焊接修整→人工拉絲→涂防指紋漆→貼膜包裝→質量檢驗→成品入庫。此工藝路線的缺點是：依靠手工拉絲，工作量大，效率低，勞動強度大，拉絲大平面時，加工出來的產品表面質量差，表面容易出現紋路不均勻、深度不一致等缺陷，使零件表面出現色澤不一致現象，這是造成零件外觀質量差的主要原因。

采用機器拉絲后，對不銹鋼零件工藝進行了調整，調整后工藝路線為：板材拉絲→板材貼膜→激光切割→數控折彎→焊接修整→人工精飾→電解拋光→貼膜包裝→質量檢驗→成品入庫。調整后工藝的優點：運用設備進行拉絲前處理，增加板材拉絲及板材貼膜工藝道序，減少板材表面的磕、碰、劃傷，適合大批量零件，生產效率高，拉絲紋路一致性好，外觀質量高；增加精飾處理工藝，對成型后的不銹鋼罩殼的表面進行補絲、修整，如焊縫的修整，操作工容易操作。

4 電解拋光

利用電解拋光技術，對不銹鋼類零件進行表面處理，來提高不銹鋼罩殼表面質量。電解拋光，是以被拋工件為陽極，不溶性金屬為陰極，兩極同時浸入到電解槽中，通以直流電，利用金屬表面微觀凸點在特定電解液中和適當電流密度下，發生陽極溶解從而達到工件表面拋光的效果。不銹鋼罩殼類零件的電解拋光技術已經在濾棒成型機機型上進行初步實驗，且效果良好，得到了用戶的認可。

4.1 電解拋光原理圖

4.2 電解拋光的特點

內外色澤一致，光澤持久，機械拋光無法拋到的凹處也可整平。生產效率高，成本低廉。增加工件表面抗腐蝕性，可適用于所有不銹鋼材質。

4.3 電解拋光工藝流程

除油→水洗→除銹→水洗→電解拋光→水洗→中和→水洗→鈍化→包裝。

經過一系列的表面處理方法，不銹鋼零件的外觀質量得到明顯改善，表面質量大幅度提高，為煙機濾棒類設備外觀質量的不斷提升，推進煙機產品“研發上水平、制造上水平、服務上水平”，打下了堅實的基礎，為卷煙工業企業提供更有力的技術裝備支撐與保障。

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作者簡介：陳學良（1982-），男，河南許昌人，許昌煙草機械有限責任公司結構件分廠技術組組長，助理工程師，研究方向：煙草機械鈑金件設計制造。

（責任編輯：周加轉）