几种常见金属表面处理工艺

金属表面处理种类简介电镀镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸电镀能增强金属的抗腐蚀性（镀层金属多采用耐腐蚀的金属）、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观电泳电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面电泳表面处理工艺的特点电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺电泳工艺优于其他涂装工艺镀锌镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术现在主要采用的方法是热镀锌电镀与电泳的区别电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上•薄层其它金属或合金的过程电泳:溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术电泳又名一一电着（著），泳漆，电沉积发黑钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的其原理是将钢铁制品表面迅速氧化，使之形成致密的氧化膜保护层，提高钢件的防锈能力发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好A3钢用碱性发黑好一些在高温下（约550C）氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，故称发蓝处理在低温下（约350℃）形成的四氧化三铁呈暗黑色，故称发黑处理在兵器制造中，常用的是发蓝处理；在工.业生产中，常用的是发黑处理采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁发蓝（发黑）的操作流程.金属幕墙的密封胶应横平竖直、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直.金属幕墙的上的滴水线、流水坡方向正确、顺直.每平方米金属板的表面质量和检验方法应符合规定:

6、铝板幕墙的允许偏差项目和检验方法工件装夹一去油一清洗f酸洗f清洗f氧化一清洗f皂化一热水煮洗f检查所谓皂化，是用肥皂水溶液在一定温度下浸泡工件目的是形成一层硬脂酸铁薄膜，以提高工件的抗腐蚀能力金属表面着色金属表面着色，顾名思义就是给金属表面“涂”上颜色，改变其单一的、冰冷的金属色泽，代之以五颜六色，满足不同行业的不同需求给金属着色后一般都增加了防腐能力，有的还增加了抗磨能力但表面彩色技术主要的应用还在装饰领域，即用来美化生活，美化社会抛丸抛丸的原理是用电动机带动叶轮体旋转（直接带动或用V型皮带传动），靠离心力的作用，将直径约在

0.2〜

3.0的弹丸（有铸钢丸、钢丝切丸、不锈钢丸等不同类型）抛向工件的表面，使工件的表面达到一定的粗糙度，使工件变得美观，或者改变工件的焊接拉应力为压应力，提高工件的使用寿命通过提高工件表面的粗糙度，也提高了工件后续喷漆的漆膜附着力其寓意即为抛丸处理可以为喷漆工艺的前道工序喷砂喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰喷砂工艺与其它清理工艺（如酸洗，工具清理）相比有以下特点

一、喷砂处理是最彻底、最通用、最迅速、效率最高的清理方法

二、喷砂处理可以在不同粗糙度之间任意选择，而其它工艺是没办法实现这一点的手工打磨可以打出毛面但速度太慢，化学溶剂清理则清理表面过于光滑不利于涂层粘接喷丸的特点

1、清理的灵活性大容易清理复杂工件的内外表面和管件的内壁；并且不受场地的限制，可以将其移至到特大型工件附近进行清理

2、设备结构简单，整机投资少，易损件少，维修费用低

3、消耗能量大，必须配备大功率的空压站

4、清理表面易有潮气，容易生绣

5、清理效率低，操作人员多，劳动强度大抛丸的特点

1、灵活性差受场地的限制，清理工件有些盲目性，在工件内卫表面易产生清理不到的死角、

2、不用压缩空气加速弹丸，不必设置大功率的空压站，

3、清理表面不易有潮气，不容易生绣

4、设备结构比较复杂，易损件多，特别是叶片等零件，维修工时多，费用高

5、清理效率高，费用低，操作人员少，容易实现自动化控制，适用于大批量生产喷丸喷丸shotpeening用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显但喷丸对薄板工件的处理，容易使工件变形，且钢丸打击到工件表面（无论抛丸或喷丸）使金属基材产生变形，由于Fe304和Fe203没有塑性，破碎后剥离，而油膜与基材一同变形，所以对带有油污的工件，抛丸、喷丸无法彻底清除油污在现有的工件表面处理方法中，清理效果最佳的还数喷砂清理喷砂适用于工件表面要求较高的清理但是我国目前通用喷砂设备中多由较龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输砂机械组成喷丸与抛丸的区别喷丸使用高压风或压缩空气作动力，而抛丸一般为高速旋转的飞轮将钢砂高速抛射出去抛丸效率高，但会有死角，而喷丸比较灵活，但动力消耗大两种工艺虽喷射动力和方式不同，但都是高速冲击工件为目的，其效果也基本相同，相比而言喷丸比较精细，容易控制精度，但效率不及抛丸之高，适形状复杂的小型工件，抛丸比较经济实用，容易控制效率和成本，可以控制丸料的粒度来控制喷射效果，但会有死角，适合于形面单一的工件批量加工.两种工艺的选用主要取决工件的形状和加工效率.喷丸与喷砂的区别喷丸与喷砂都是使用高压风或压缩空气作动力，将其高速的吹出去冲击工件表面达到清理效果，但选择的介质不同，效果也不相同.喷砂处理后，工件表面污物被清除掉，工件表面被微量破坏，表面积大幅增加，从而增加了工件与涂/镀层的结合强度.经过喷砂处理的工件表面为金属本色，但是由于表面为毛糙面，光线被折射掉，故没有金属光泽为发暗表面.喷丸处理后，工件表面污物被清除掉，工件表面被微量而不被破坏，表面积有所增加.由于加工过程中，工件表面没有被破坏，加工时产生的多余能量就会引会工件基体的表面强化.经过喷丸处理的工件表面也为金属本色，但是由于表面为球状面，光线部分被折射掉，故工件加工为亚光效果.磷化磷化（phosphorization）是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜磷化的目的主要是给基体金属提供保护，在•定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用钝化其钝化的机理可用薄膜理论来解释，即认为钝化是由于金属与氧化性质作用，作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、牢固地吸附在金属表面上的钝化膜这层膜成独立相存在，通常是氧化金属的化合物它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质接触，从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防腐蚀的作用钝化的优点

1、与传统的物理封闭法相比，钝化处理后具有绝对不增加工件厚度和改变颜色的特点、提高了产品的精密度和附加值，使操作更方便；

2、由于钝化的过程属于无反应状态进行，钝化剂可反复添加使用，因此寿命更长、成本更经济

3、钝化促使金属表面形成的氧分子结构钝化膜、膜层致密、性能稳定，并且在空气中同时具有自行修复:作用，因此与传统的涂防锈油的方法相比，钝化形成的钝化膜更稳定、更具耐蚀性金属或合金受一些因素影响，化学稳定性明显增强的现象，称为钝化由某些钝化剂（化学药品）所引起的金属钝化现象称为化学钝化如浓HN

03、浓H2s

04、HC

103、K2Cr207KMnO4等氧化剂都可使金属钝化金属钝化后，其电极电势向正方向移动，使其失去了原有的特性，如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出此外，用电化学方法也可使金属钝化，如将F置于112so4溶液中作为阳极，用外加电流使阳极极化，采用一定仪器使铁电位升高一定程度，Fe就钝化了由阳极极化引起的金属钝化现象，叫阳极钝化或电化学钝化喷涂利用压力或静电力将油漆或粉末附着在工件表面，使工件有防腐和外观装饰作用.烤漆在基材上打上底漆、面漆，每上一遍漆，都送入无尘衡温烤房，烘烤浸渗是一种微孔（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（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喷油将油漆喷在产品表面，自然风干的方式抛光利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）通常以抛光轮作为抛光工具抛光轮•般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂抛光时，高速旋转的抛光轮（圆周速度在20米/秒以上）压向工件，使磨料对工件表面产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工表面，表面粗糙度•般可达RaO.63〜

0.01微米；当采用非油脂性的消光抛光剂时，可对光亮表面消光以改善外观对产品表面要求稍低时，常采用滚筒抛光的方法粗抛时将大量磨料和产品放在罐状滚筒中，滚筒转动时，使产品与磨料等在筒内随机地滚动碰撞以达到去除表面凸锋而减小表面粗糙度的目的超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的紧固件的表面处理紧固件表面处理的选择由于几乎所有商业紧固件都是由碳钢、合金钢制成，一些种类的紧固件希望能防止腐蚀，即使使用防腐蚀材料的紧固件，仍然需要表面处理来防止不同材料的腐蚀此外，表面处理的镀层必须附着牢固，不能在安装和卸下的过程中脱落，对螺纹紧固件，镀层还需足够薄，使得镀后螺纹仍能旋合一般镀层的温度限制比紧固件材料要低，因此还需考虑紧固件所处的工作温度要求对于表面处理，人们一般关注的是美观和防腐，但紧固件的主要功能是紧固零部件，而表面处理对紧固件的紧固性能也有很大的影响，所以，选择表面处理时，也应考虑紧固性能的因素，即安装扭矩一预紧力的一致性一名高水平的设计者，不仅应考虑设计，还因注意到装配的工艺性，甚至环保要求下面根据上述因素简要介绍一些紧固件常用的镀层，以供设计人员和紧固件从业人员参考电镀锌电镀锌是商业紧固件最常用的镀层它比较便宜，外观也较好看，可以有黑色、军绿色然而，它的防腐性能•般，其防腐性能是锌镀（涂）层中最低的••般电镀锌中性盐雾试验在72小时之内，也有采用特殊封闭剂，使得中性盐雾试验达200小时以上，但价格贵，是一般镀锌的5~8倍电镀锌加工过程易产生氢脆，所以

10.9级以上的螺栓一般不采用镀锌的处理.虽然镀后可以用烘箱去氢，但因钝化膜在60c以上时将遭破坏，因此去氢必须在电镀后钝化前进行如此可操作性差，加工成本高在现实中，一般生产厂不会主动去氢，除非特定客户的强制要求电镀锌的紧固件扭矩一预紧力一致性较差，且不稳定，一般不用于重要部位的连接为了改善扭矩一预紧力一致性，也可采用镀后涂覆润滑物质的方法改善和提高扭矩一预紧力一致性磷化（磷化相对镀锌便宜，耐腐蚀性能比镀锌差）磷化相对镀锌便宜，耐腐蚀性能比镀锌差磷化后应涂油，其耐腐蚀性能的高低与所涂油的性能有很大的关系例如，磷化后涂一•般的防锈油，中性盐雾试验也只有

10、20小时涂高档的防锈油，则可达72~96小时但其价格是一般磷化涂油的2~3倍紧固件磷化常用的两种，锌系磷化和钵系磷化锌系磷化润滑性能比镉系磷化好，钵系磷化抗腐蚀性，耐磨性镀锌较好它的使用温度可达华氏225度到400度107^204℃o工业用紧固件很多用磷化涂油处理因为它扭矩一预紧力一致性很好，装配时能保证达到设计所预期的紧固要求，所以在工业中使用较多特别是一曲重要零部件的连接如，钢结构连接副，发动机的连杆螺栓、螺母，缸盖、主轴承、飞轮螺栓，车轮螺栓螺母等高强度螺栓采用磷化，还可以避免氢脆问题，所以在工业领域

10.9级以上的螺栓一般采用磷化表面处理氧化发黑发黑+涂油是工业紧固件很流行的镀层，因为它最便宜，并且在油耗尽之前看起来不错由于发黑几乎无防锈能力，所以无油后它很快就会生锈就是在有油状态下，其中性盐雾试验也只能达到3~5小时发黑的紧固件扭矩一预紧力一致性也很差如需提高，可以在装配时在内处螺纹上涂抹油脂后再旋合电镀镉价格约是电镀锌的15~2倍镉镀层耐腐蚀性能很好，特别是在海洋性大气环境下的耐腐蚀性较其他表面处理好电镀镉的加工过程中的废液处理费用大，成本高，其价格约是电镀锌的15~20倍所以在一般行业不使用，只用于一些特定的环境如，用于石油钻井平台和海航飞机用紧固件电镀铭珞镀层在大气中很稳定，不易变色和失去光泽，硬度高耐磨性好在紧固件上用珞镀层一般是作为装饰作用在防腐性要求较高的工业领域很少使用，因为好的铭电镀紧固件与不锈钢同样昂贵，只是使用不锈钢强度不够时，才用镀珞紧固件代替为了防止腐蚀，镀铭前应首先镀铜和银铭镀层可以承受华氏1200度650℃的高温但也与电镀锌一样存在氢脆问题镀银、镀银银镀层既可以防腐蚀，又可以作为紧固件的固体润滑剂由于成本原因，螺母使用镀银，螺栓不用，有时小螺栓也镀银银在空气中失去光泽，但可以在华氏1600度下作用所以，人们利用其耐高温和润滑的特性，用于在高温下工作的紧固件，以防止螺栓、螺母的氧化咬死紧固件镀银，主要用于既要防腐，乂要导电性好的地方如车辆电瓶的引出端子等热浸锌热浸锌为锌加热到液体下热扩散涂层其镀层厚度在15~10unb并且不易控制，但搞腐蚀性好，多用于工程中热浸锌加工过程中污染严重，有锌废料和锌蒸汽等由于镀层厚，在紧固件中引发了内外螺纹难以旋合的问题解决此问题有两种方法一种是在镀后再攻内螺纹，虽然解决了螺纹旋合的问题但也降低了防腐性能一种是在螺母攻丝时，使螺纹大于标准纹约有

0.16~

0.75niniM5〜M30然后再热浸锌这样虽然也可解决旋合难题，但付出了强度降低的代价目前，有一种防松螺纹一一美国“施必牢”内螺纹可以解决此难题因其内螺纹与外螺纹未紧固时容隙大，可以用于容得下厚的涂层，所以不影响旋合性，同时防腐性能和强度亦保持原样，不受影响因热浸锌加工的温度原因，它不能用于

10.9级以上的紧固件渗锌渗锌为锌粉固态冶金热扩散涂层其均匀性好，螺纹、盲孔内都能获得均匀层镀层厚度为10llOym并且误差可控制在10筑它与基体的结合强度和防腐性能在锌涂层中电镀锌、热浸锌、达克罗是最好的其加工过程无污染，最环保达克罗不存在氮脆问题，并且扭矩一预紧力一致性能很好如不考虑六价铭的环保问题，它实际上最适用于高防腐要求的高强度紧固件其他涂层上述镀层之外，还有许多金属或非金属涂层这些涂层由各公司详细阐明如美加力MAGNI、拉斯派特RUSPERT、耐美特NanoMate.美国TIODIZE公司的铝伏龙、钛伏龙附录资料不需要的可以自行删除铝板幕墙安装工程

一、适用范围适用于民用建筑中铝板幕墙安装

二、施工准备一材料要求.铝合金饰面板和骨架材料必须符合设计的材质、种类、规格、型号，其质量应符合有关标准规定.连接件、预埋件等零件必须符合设计要求，并进行防腐处理.结构硅酮密封胶必须按设计村料的厂家和牌号选用，并进行相容性试验.幕墙材料应按品种和规格堆放在特种架子上或垫木上在室外堆放时，应采取保护措施材料搬运和吊装时不得碰撞

（二）主要机具设备.机械设备冲击钻、砂轮切割机、电焊机、钟钉枪、电动改锥.主要机具螺丝刀、钳子、扳手、线坠、水平尺、钢卷尺

（三）作业条件.主体结构已施工完成，主体施工时已按设计要求埋设预埋件.幕墙安装的施工组织设计已完成，并经有关部门审核批准.幕墙材料按计划一次进足，并配套齐全.安装幕墙用的排架已经搭设好

三、操作工艺

（一）放线根据主体结构上的轴线和标高线，按设计要求将支承骨架的安装位置线准确地弹到主体结构上，为骨架安装提供依据

（二）安装连接件将连接件与主体结构上的预埋件焊接固定当主体结构上没有埋设预埋件时，可在主体结构上打孔安设膨胀螺栓与连接件固定

（三）安装骨架按弹线位置准确无误地将经过防锈处理的型钢骨架用焊接或螺栓固定在连接件上安装中应随时检查标高和中心线位置对面积较大、层高较高的外墙铝板幕墙骨架竖杆，必须用测量仪器和线坠测量，校正其位置，以保证骨架竖杆铅直和平整

（四）安装铝板用钾钉或螺栓将铝合金板饰面逐块固定在型钢骨架上板与板之间留缝10〜15mm以便调整安装误差

（五）板缝处理铝板之间的缝隙用橡胶条压紧或注入硅酮密封胶等弹性材料防水

（六）铝板幕墙的伸缩缝必须满足设计要求伸缩缝的处理一般使用弹性较好的氯要橡胶成型带压入缝隙边锚固件上，起连接密封作用

（七）幕墙收口处理按设计要求处理好幕墙收口也可利用铝板成型的边缘把方型吊管、连接卡件全部遮盖，锚固可利用墙面板安装的连接件，用螺栓连接，以保证美观（A）板面清理清除板面护胶纸，把板面清理干净

四、质量标准

（一）主控项目.金属幕墙工程所使用的各种材料和配件，应符合设计要求及国家同行产品标准和工程技术规范的规定.金属幕墙的造型和立面分格应符合设计要求.金属面板的品种、规格、颜色、光泽及安装方向应符合设计要求.金属幕墙主体结构上的预埋件、后在埋件的数量、位置及后置埋件的拉拔力必须符合设计要求.金属幕墙的金属框架立柱与主体结构预埋件的连接、立柱与横梁的连接、金属面板的安装必须符合设计要求，安装必须牢固.金属幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符合设计要求，并应密实、均匀、厚度一致.金属框架及连接件的防腐处理应符合设计要求.金属幕墙的防雷装置必须与主体结构的防雷装置可靠的连接.各种变形缝、墙角的连接节点应符合设计要求和技术标准的规定.金属幕墙的板缝注胶应饱满、密实、连续、均匀、无气泡，宽度和厚度应符合设计要求和技术标准的规定.金属幕墙应无渗漏

（二）一般项目.金属表面应平整、洁净，颜色一致.金属幕墙的压条应平直、洁净、接口严密、安装牢固项次项II质量要求检验方法1明显划伤和长＞100mni的轻微划伤不允许观察2长度（100mm的轻微划伤8条用钢尺检查3擦伤部面积W500nl2用钢尺检查项次项目允许偏差mm检验方法规范、标准企业标准1幕墙垂直度幕墙高度W30nl108经纬仪30nl〈幕墙高度W60m151060皿＜幕墙高度W90m2015幕墙同度＞90【n25202幕墙水平度层高W3m32水平仪层高＞3m543幕墙表面平整度212m靠尺、塞尺4板材立面垂直度21垂直检测尺5板材上沿水平度22水平尺钢直尺6相邻板材板角错位11钢直尺7阳角方正21直角检测尺8接缝直线度32拉5m线或拉通线钢直尺9接缝高低差11钢直尺和塞尺10接缝宽度11钢直尺。