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浸渗
,
又称浸渍,
浸
透,
渗透。
在台湾及日本称为含浸。
英
文单词为
impregnation
,
porous
sealing
。它是一种微孔(细缝)渗透密
封工艺。将密封介质(通常是低粘度液体)通过
自然渗透(即微孔自吸)
、抽真空和加压等方法渗入微孔(细缝)中,将缝隙填充满,然
后通过自然
p>
(
室温)
、冷却或加热等方法将缝隙里的密
封介质固化,达到密封缝隙的作用。
常见的浸渗剂:
可充当浸渗剂的材料
有很多,如水、蜡、某些植物油、盐溶液(水玻璃)
、金属、树脂。
能在当代工业化生产里广泛使用的主要是水玻璃、金属、树脂。
水玻璃浸渗剂的特性
水玻璃作为浸渗剂出现较早,多用于铸件的缝隙密封。其特点
是价廉,含有大量的
水,靠挥发水固化,因此收缩较大,合格率低。另外被其处理过的零
件清洗不干净,生
产效率低,浸渗场地脏。
现越来越多地被树脂代替。
金属浸渗剂的特性
金属作为浸渗剂主要指低熔点金属,如铜(铜合金)、锡等。
在
粉末冶金
行业用得
较多。
树脂浸渗剂的特性
树脂作为浸渗剂出现的早期是某些合成树脂,有毒性。后来无
毒的树脂出现,在铸
件、粉末冶金件得到越来越广泛应用。其特点是粘度低(稀),渗透
能力强,合格率高,
生产效率高。被其处理的零件容易清洗,浸渗场地清洁。
引言
铝铸件在铸造形成过程中,容易产生内部疏松、缩孔、气孔等
缺陷,这些含有缺陷
的铸件在经过机加工后,表面致密层部件被去掉而使内部的组织缺陷
暴露出来。对有密封要
求的汽车铝铸件,如气缸体、气缸盖、进气歧管、制动阀体等,在
进行耐压密封试验时,缺
陷微孔的存在将导致密封介质的渗漏造成大量废品,且这些缺陷
往往机加工后经试压才能发
现,从而造成工时、原材料和能源的严重浪费。为了解决汽车
铝铸件废品率高的问题,挽救
因上述缺陷可能报废的铸件,生产中要采取一定的处理措施
,目前使用最普遍的技术是浸渗
处理,即堵漏。所谓“浸渗”,就是在一定条件下把浸渗
剂渗透到铝铸件的微孔隙中,经过
固化后使渗入孔隙中的填料与铸件孔隙内壁连成一体,
堵住微孔,使零件能满足加压、防渗
及防漏等条件的工艺技术。
1
浸渗方法及适用范围
浸渗处
理方法是根据铸件缺陷性质、分布状况、铸件工作条件、结构尺寸及浸渗剂的类
型等具体
情况决定的。浸渗处理方法分为局部浸渗和整体浸渗两大类。
局部浸
渗方法有刷涂法、注射法、浸涂法及局部加压浸渗法,它适用于已知泄漏部位的
铸件。此
法工艺简单、操作方便、浸渗剂消耗少,多用于大型铸件或单件生产的铸件。整体
浸渗方
法有常压浸渗、加压浸渗、真空浸渗及真空加压浸渗,多用于大批量生产的中小铸件。
铝
铸件中的铸造缺陷,可能呈贯通式,或表面缺陷或隐蔽缺陷影响铸件强度,只能通过无损
检测方法发现,尚无法修复,浸渗处理仅对前两类缺陷有效。
2
浸渗剂
1
浸渗剂是由无机或有机物配制而
成的液态物质,
用以密封微孔缺陷的渗漏铸件。
浸渗剂的
性能要求是对铸造缺陷有良好的渗透性和粘附性,当浸渗剂固化后,应与铸件形成坚实的整
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体,固化物具有良好的耐介质性以及与基体较接近的力学性能。同时,浸渗剂还应具有无毒、
无污染、不燃、稳定性好、安全可靠、易贮存及成本低等特点。浸渗剂可分为无机与有机
两
大类。
p>
无机浸渗剂以硅酸盐型为主,
主要成分为硅酸钠
(
俗称水玻璃
)
,
添加适量无机金属盐、
稳
定剂、固化促进剂、金属氧化
物及增韧剂等,是最早使用的浸渗剂。最大特点能耐
500
℃的
高温,为任何有机浸渗剂不可比拟,并且材料来源广泛,成本低。缺点是粘度高、浸润性
差、
浸渗效率不高,有时需多效浸渗才能成功。这种浸渗剂对有较大孔隙缺陷的铝铸件浸
渗效果
比较好。但是对于孔隙微小、孔隙密度较大的铸件密封效果不好,表面仍可能发生
泄漏。在
自然温度下它的固化时间较长,浸渗后铸件需室温放置
24h
后方可压力检验,不适合大批量
处理汽车铝铸件。
有机类浸渗剂以各种合成树酯为代表,国内外普遍使用的有厌
氧树脂浸渗剂和聚酯浸渗
剂等。优点是粘度小、浸润性强、效率高及处理效果好。缺点是
耐温能力较差
(200
℃左右
)
,
且价格贵
(
约为无
机浸渗剂的
20
倍
)
< br>。
树脂浸渗处理适合微气孔或孔隙密度较大的情况,
比采
用水玻璃处理效果好。当机械加工或表面变形时,渗入孔隙的树脂具有异常的弹性,不会
开
裂或失效。由于固化时间较短,铸件处理后可立即试验和装配,适合大批量生产中应用
。
3
真空加压浸渗工艺
在国内
外的铝铸件生产厂中,目前普遍采用真空加压浸渗法。真空加压浸渗过程主要在
真空压力
罐中进行,其工艺流程如图
1
所示。按工艺处理顺序可分为前处
理、浸渗处理和后
处理
3
个阶段。
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前处理是将铸件脱脂、清洗,再干燥备用。主要目的在于去除
零件表面的油污、金属碎
屑和灰尘,提高浸渗质量,防止油污及机械杂质带人浸渗液中影
响渗透力和粘结力。常用脱
脂方法有溶剂脱脂、碱液脱脂及电化学脱脂。铸件在上述脱脂
清洗后,取出经热水漂洗再在
80-90
℃下烘干,
为提高浸透效果,
并防止大量水分进入真空泵,
清
洗后的烘干是非常重要的。
浸渗处理是将经前处理的工件装
浸渗罐密封抽真空
15min
,
以充分
排除罐内及铸件孔隙处
的空气和微尘,为浸渗剂的填充和渗透创造压差动力条件。然后利
用罐内负压吸人浸渗剂,
再次抽真空
15min
。第二次抽真空的目的,在于排出罐内浸渗液中的气体,防止溶有气体的
浸渗液
渗入铸件微孔缺陷中去,以防止固化时气孔的产生影响密封性能。最后加压
0.5
~
0.75MPa
,保持
15
~
20min
,使已充填和渗
入铸件孔隙内部的浸渗剂进一步向缺陷各个部位最
深处渗透。
<
/p>
后处理是将工件滴干、
清洗并放人固化炉中固化,
使进入铸件孔隙的浸渗剂由液态向固态
转变,形成坚实的固化膜。固化温度为<
/p>
80-90
℃,保持
2h
以上,或在室温
(25cC
以上
)
下放置
24h
。如铸件在
300
℃以上条件使用,宜先在
80cC
温度下固化
2h
,接着在
110
℃温度下继续
固化
1h
p>
。受压铸件浸渗后需
100%
进行压力试验
,检查浸渗处理后是否达到要求的气密性。凡
在浸渗范围内仍有泄漏,允许进行再浸渗,
对
3
次浸渗仍有泄漏的铸件作废品处理。通常,
试验压力值为工作压力值的
2
倍。
2
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