金属清洗质量及检测方法.doc

。清洗质量及检测方法 常用的零件表面清洁度和部件、整机清洁度检测方法分别见表58-10和58-11。部件、整机检测时采用规定的清洗液，按规定的方法清洗规定的部位、再收集。检测清洗后带有杂质的清洗液。 表58-10 工件表面清洁度检测方法名称检测原理操作要点评定方法挂水法清洁表面能被水润饰其上的水膜在一定时间内能保持连续性而不聚集成滴将零件浸没于蒸馏水中后取出，检测面要与地面垂直或呈30，观察水膜的破坏程度检测面垂直时10s内，检测面呈30时30s内，表面上无水珠出现，则零件基本清洗干净喷雾法同挂水法将零件或相同清洗工艺制备的样板与垂直面呈510放置，向检测面喷加染料的蒸馏水，测定水膜覆盖的面积水膜腹稿的面积白分数越大，则清洗质量越好荧光法L-AN油、油脂等油污在紫外线作用下能发光用紫外线发射器照射检测面，再用光电管观察工件表面的发光量发光量越小，则清洗质量越好硫酸铜法L-AN油、油脂等油污与硫酸铜溶液回发生反映将检测件浸入由硫酸铜50g/L和硫酸20g/L配制的溶液中1min，取出后立即用水吓硫酸钢溶液折出的斑纹，光两、亮花纹，起泡和剥离状况越少，则清洗质量越好/专用试纸法清洁表面能与试纸充分反应用流动水冲洗检测件，然后放入显色液中浸泡1min，取出后将检测面与地面垂直静置5s，最后将检测面水平放置，铁上是纸并用厚度约5mm的玻璃压上，静置1min专用试纸上的显色状况连成一片并占检测面的2/3以上为清洗合格接触角法清洁表面的亲水能力强，水滴在清洁表面或油污表面上有不同的接触角将清洗干燥的检测件平放，调整滴水器出口距检测件表面约35mm，在12min内测出水滴的宽度、高度质量法用统一配制的人工油污家呢清洗质量将质量为m1的试件于（255）下浸入L-AN30油1min，取出沥干2h，用过滤纸吸去试件下端参与油滴，称量记录试件质量m2，最后称量记录此试件清洗烘干后的质量m3。 表58-11 部件、整机表面清洁度检测方法名称操作要点特点及适用范围显数镜计数法将已知体积的样液在真空条件下通过有印有方格的滤，在显微镜下直接观察杂质微粒的大小，数量及形状，颜色方法较简便，杂质须经样液过滤收集，测量精度直接受测量者影响自动计数法将已知体积的样液流过传感器，样液中的微粒被强制通过有电流过的小孔，自动测量微粒的大小和数量测定速度快，较准确，设备较贵重，过程复杂，环境要求严格斑点计唰法抽滤样液，通过显微镜检测聚集在滤膜上微粒的分布情况，并与标准的蘧然样片相比较操作简单，广泛应用于各种流体系统质量法使用已知质量的滤膜过滤一定量的液，烘干后称量滤膜上附誉的杂质质量广泛应用于汽车行业清洁度是指脱脂后工件表面的清洁程度，也就是清洁效果。清洁度在很大程度上取决于应用目的。清洁度检测的方法主要有以下五种：(1)目测法。将经脱脂后的工件表面用水润湿，以表面水膜完整附着情况来排定清洁度。这是检测脱脂质量最常用的方法。(2)擦拭法。用清洁的白绸布或滤纸擦拭经脱脂并清洗干燥后的工件表面，若滤纸或绸布表面无油污，说明脱脂效果佳。(3)硫酸铜法。此法分为硫酸铜浸渍法和硫酸铜点滴法。硫酸铜浸渍法是将脱脂后的工件浸在酸性硫酸铜水溶液中，1min后从溶液中取出工件，用水冲洗。 据铜膜情况评定清洁度，铜膜完整均匀、光泽及结合力好，表明工件表面无油污，此法适合于小型工件。硫酸铜点滴法是将硫酸铜混合液滴在脱脂后的工件表面有代表性的位置(10点以上)，若液滴在5s以内出现粉红色的金属铜斑，表明液滴部位无油污；若在5s以内液滴没有变化，表明液滴部位有油污；等待出现粉红色的金属铜斑的时间越长，表明油污越重，该法特别适合大型工件。(4)验油试纸法。该法是在目测法的基础上改进的。将一极性溶液滴在经脱脂处理并经净水冲洗后的金属工件表面上，用玻璃棒把溶液铺开，然后将验油试 纸紧贴在溶液膜上。如果表面油污去除干净，验油试纸的表面可与金属工件表面上的极性溶液完全接触，并显出连片的红；若有油污附着，则由于极性溶液在油膜上而不能把表面润湿而呈现水珠状，因此，验油试纸显色呈稀疏点状或块状。该方法灵敏度高，操作方便快捷，适用于钢铁、铜、铝等金属工具表面油污清洁度的检测。GBT 13312-1991已把该方法作为钢铁件涂装前脱脂程度检验依据。(5)自由能测试法。此法是以水的表面张力(72×10-5Ncm)为典型的清洁度，然后测试出一个表面相对于此清洁度的洁净程度。有11种标准溶液，其表面张力大约为(25100)×10-5Ncm，并依次列成表。测试时，将某一号的标准液滴落到被测表面，如滴液成珠，则用下一号标准液滴落。依次类推，测至某一号标准液能自然的浸润表面为止，由可以在金属工件表面上成珠的最低一号标准液，便知该表面清洁度的测定结果清洁度检测除以上方法外，还有雾化器测试法、荧光测试法和放射性痕量测试法等。但均因工序复杂、有一定的技术和设备要求，在生产实践中较少使用.金属表面镀层和有机涂层都应满足涂（镀）层致密、均匀一致、与基体结合牢固的要求。而涂（镀）层中出现诸如涂（镀）层脱落、鼓泡或发花以及局部无涂覆层等，多数情况下都是由于金属涂（镀）前表面不洁净所致。与有机溶剂涂料相比，以水为溶剂的金属表面涂覆处理，如电镀、阳极氧化、磷化以及水性涂料涂装等对金属表面的有机物污染更为敏感，即使是单分子层的污染物，都可能导致整个工艺的失败。因此，材料表面涂（镀）前处理后的清洁度至关重要，本文就各种检验金属表面清洁度的方法做一总结。 . d# n7 Q/ g/ C$ |; R ! j* L7 V4 g3 v# , R1目测与光学法9 e: V* l- i: C& T2 K光亮金属表面上的油污可用肉眼和借助放大镜或光学显微镜进行观察。其缺点是金属表面的钝态氧化膜及极薄的油污会检查不到。对粗糙及不光亮的金属表面，上述方法就显得无能为力，但可通过用干净、洁白的棉花、布、纸对表面擦拭，然后观察其是否干净，以确定金属表面是否洁净。6 ! c6 t+ k G; n3 b: v; Ow0 t( t9 h% p( q3 F! e, O2 2表面张力法6 3 L: H0 O& n8 M2 E) b0 S; ?根据表面油污对其表面能的影响，通过金属在一系列表面张力不同的试液中是否浸润以确定其表面能，据此判断其表面的干净程度。如配成从80% 乙酸20%水）（V/V，下同）到1%乙醇99%水的系列溶液，其表面张力相应地从24.510-5 N/cm增加到66.010-5 N/cm。( _) f# K, F1 e; K# k# P6 I% y3 Y% |- do) K3油漆法# n* v Uu H( q+ g- A8 g将除油剂滴在金属表面上，然后蒸干，如无痕迹，表面金属表面是洁净的，如出现圆环则表明有油污存在。3 5 p, W+ B# 6 W: J l. 6 g! h D1 k- T: m1 ?/ d( N2 Y) Y7 O4润湿法1 pY$ e4 c n% v- v- D* o干净的金属表面是亲水的，因此，可以完全被水润湿，当金属表面含有油污时，会出现不被水浸润的断水区域。基于是否亲水这一原理，除了最简单常用的呼气法和雾化器喷雾法外，还有以下几种检测手段。由于金属的氧化膜也是亲水的，因此，这类方法大多不能检测出金属表面的氧化膜是否退净。* B8 % ) I k; Y: y7 s2 , j, c4.1喷射图案法6 |, T; R/ K* n* Y# B用喷枪将含有0.1%染料的蒸馏水喷于已浸湿的金属表面，观察喷射面的图案。有油污的地方，因不被水浸润不会显示染料色。喷枪的操作条件是：空气压力5.910-49.810-4 Pa，距离60 cm，时间3050 s。: T5 C1 x6 I: 5 _ i; j) E; w0 l/ c y4 |4.2断水法, s1 G5 |7 o% k* 将试样浸入水中，然后移出水面，倾斜45观察表面是否有挂水珠或无水的区域，如有，表明金属表面有油污存在。9 i; P3 1 A% |5 , v: e9 o+ m0 d! R/ c2 V, |4.3汞滴法8 % I) P: t6 z6 3 T2 O, _本法特别适合检查金属表面的油污和氧化膜。当汞滴滴在金属表面上，它会在干净的地方展开，而在氧化膜与油污处形成一个小球。汞有剧毒，应慎用。t1 BY4 K+ / u& a# Y, r+ b* ! . k: |9 H6 R5滑石粉法7 a|! V R* ! 把金属试样垂直地放入表面洒有滑石粉的水中，然后垂直地提出，可以看到，洁净的表面会均匀地粘有滑石粉，而有油污的地方则无滑石粉。% x$ O V7 r8 ! D0 h; Zu4 L9 Z3 H. O9 _) e6铜置换法1 y: g4 r1 L; 0 m对黑色金属，把其浸于63 g/L CuSO4H2O和17 g/L H2SO4中，静置10 s取出，在蒸馏水中搅动15 s，用洗瓶冲洗，烘干。在干净的金属表面，因Fe+Cu2+Cu+Fe2+这一反应的发生而产生粉红色Cu，而有油污的表面看不到粉红色的铜置换层。8 S4 * C& o# W( % v2 |6 d9 _1 h6 r4 a8 v& R+ P2 y+ f7警铃法( x/ D# a. U M& B9 e( O本法是铜及其合金的专用检测方法。当铜及合金浸于0.025 mol/L多硫化钠溶液中时，静置到一定时刻，会看到铜样突然变墨 ，因此称为警铃法，铜表面越干净，则变黑的时间越短。9 _2 R8 s5