一種鋼絲在線雙磷化方法及其連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋼絲在線雙磷化方法及其連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備。所述方法采用拉絲機(jī)作為動力源，將經(jīng)由放線裝置拉出的鋼絲通過相互垂直的剝殼輪后，采用鋼刷去除鋼絲表面殘存的氧化皮，經(jīng)磷酸酸洗活化后先進(jìn)入中低溫磷化槽中預(yù)磷化，再進(jìn)入電解磷化槽中磷化；所述連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備由放線裝置、剝殼酸洗裝置、雙磷化裝置、拉絲收線裝置構(gòu)成。本發(fā)明采用機(jī)械去皮的方法，與原有的酸洗去除氧化皮方法相比，大大降低了環(huán)境的污染；同時，本發(fā)明所采用雙磷化方法，不僅能減少磷化渣量、降低磷化時間，也能改變磷化膜結(jié)構(gòu)成分以及厚度，能夠滿足多種產(chǎn)品需求，提高生產(chǎn)線多功能用途，極大提高設(shè)備利用率；采用拉絲機(jī)收線，減少一道拉拔，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種鋼絲在線雙磷化方法及其連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明適用于金屬制品表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及種鋼絲在線雙磷化方法及其連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]熱乳線材與熱處理后的半成品鋼絲，其表面均有一層氧化皮。這些氧化皮硬度高， 塑性差，后期拉拔時會刮傷模具與鋼絲表面，故拉拔前必須去除鋼絲表面氧化皮，并涂上合適涂層。一般企業(yè)多采用酸洗、中高溫磷化處理工藝，該工藝會產(chǎn)生大量的酸性廢水、廢渣以及廢氣，不僅對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，且后期環(huán)保處理費用亦比較昂貴。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種對環(huán)境污染小、滿足產(chǎn)品后期質(zhì)量、最終滿足客戶要求的鋼絲在線雙磷化方法及其連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備。本發(fā)明可以根據(jù)產(chǎn)品類別、用途、生產(chǎn)工藝、客戶需求等，采用剝殼、鋼刷去除表面氧化皮，然后電解磷酸活化鋼絲表面。本發(fā)明通過選擇雙磷化裝置，不僅能減少磷化渣量、降低磷化時間，也能改變磷化膜結(jié)構(gòu)成分且能控制磷化膜厚度，能夠滿足多種產(chǎn)品需求。
[0004]本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn):本發(fā)明的鋼絲在線雙磷化方法采用拉絲機(jī)作為動力源，將經(jīng)由放線裝置拉出的鋼絲通過相互垂直的剝殼輪后，采用鋼刷去除鋼絲表面殘存的氧化皮，經(jīng)磷酸酸洗活化后先進(jìn)入中低溫磷化槽中預(yù)磷化，再進(jìn)入電解磷化槽中，其步驟如下:a、放線后的鋼絲通過由一組矯直輥組成的矯直裝置后進(jìn)入至少一組相互垂直的剝殼輪，實現(xiàn)對鋼絲表面氧化皮的橫向與縱向彎曲變形去除氧化皮;并根據(jù)鋼絲材質(zhì)、規(guī)格、表面氧化皮狀況，調(diào)整剝殼輪的包角；b、剝殼后的鋼絲通過至少一組鋼刷去除鋼絲表面殘留疏松的氧化皮;鋼刷加載在鋼絲的表面壓力以將鋼絲表面氧化皮去除干凈且不傷鋼絲為基準(zhǔn)；c、鋼絲通過加有鋼絲球的水洗槽I中，將附著在鋼絲表面的氧化物顆粒徹底去除干凈；d、鋼絲通過低溫電解酸洗槽在濃度為15%的磷酸溶液中進(jìn)行活化，時間為5-10秒，不僅能繼續(xù)去除鋼絲表面微量氧化皮且能起到活化作用；e、鋼絲活化后先進(jìn)入中低溫磷化槽進(jìn)行預(yù)磷化，預(yù)磷化溫度為45-55 °C，預(yù)磷化時間為10-60 S，磷化液成分指標(biāo)控制為:TA(20-30點)、FA(2-4點)、磷酸根(10-20 g/L);預(yù)磷化可以改變鋼絲表面活性與狀態(tài);預(yù)磷化鋼絲表面磷化層孔隙率較大，后期通過電解磷化繼續(xù)填充孔隙率，繼續(xù)生成磷化膜；f、預(yù)磷化后的鋼絲進(jìn)入電解磷化槽中，在鋼絲表面繼續(xù)生成一層磷酸鹽膜;其中:電解磷化溫度控制在室溫，電解磷化時間為10-30 S，電解磷化電流控制在50-250 A，磷化液成分指標(biāo)控制為:TA(20-30點)、FA(2-4點)、磷酸根(10-20 g/L);電解磷化后的鋼絲通過水洗槽n，皂化槽、烘干箱烘干后拉拔收線。
[0005]本發(fā)明的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備包括按照工藝流程由前至后依次設(shè)置的放線裝置、剝殼酸洗裝置、雙磷化裝置、拉絲收線裝置;所述的放線裝置由放線架與緊急停車裝置構(gòu)成;所述的剝殼酸洗裝置由矯直裝置、至少一組相互垂直的剝殼輪、鋼刷裝置、水洗槽1、低溫電解酸洗槽構(gòu)成;所述的雙磷化裝置由中低溫磷化槽、電解磷化槽、水洗槽n以及皂化槽構(gòu)成;所述的拉絲收線裝置由烘干箱、拉絲機(jī)與工字輪收線機(jī)構(gòu)成。
[0006]本發(fā)明所述中低溫磷化槽具有循環(huán)系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)。
[0007]在本發(fā)明中所述低溫電解酸洗槽、中低溫磷化槽、電解磷化槽、水洗槽1、水洗槽n 均設(shè)置有氣吹裝置，減少鋼絲的液體攜帶量、防止槽液間相互污染;各個槽體中均設(shè)置有循環(huán)栗循環(huán)使用液體，其中低溫電解酸洗槽、中低溫磷化槽、電解磷化槽以及皂化槽由上下設(shè)置的洗液槽與儲液槽兩部分構(gòu)成，所有槽體均采用密封抽風(fēng)以防止酸性氣體逸出而污染環(huán)境。
[0008]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明采用機(jī)械去皮的方法，與原有的酸洗去除氧化皮方法相比，大大降低了環(huán)境的污染;同時，本發(fā)明所采用雙磷化方法，能滿足不同產(chǎn)品需求，提高生產(chǎn)線多功能用途，極大提高設(shè)備利用率；由于采用是中低溫磷化與電解磷化，能夠大量減少磷化渣的生成量，明顯降低能耗;收線采用拉絲機(jī)收線，能減少一道拉拔，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本?！靖綀D說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0010]圖2是放線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是剝殼酸洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4是雙磷化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5是拉絲收線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中序號:1、放線裝置，11、放線架，12、緊急停車裝置;2、剝殼酸洗裝置，21、矯直裝置，22、剝殼輪，23、鋼刷裝置，24、水洗槽I，25、低溫電解酸洗槽;3、雙磷化裝置，31、中低溫磷化槽，32、電解磷化槽，33、水洗槽II，34、皂化槽;4、拉絲收線裝置，41、烘干箱，42、拉絲機(jī)，43、工字輪收線機(jī)。【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明以下結(jié)合實施例(附圖)作進(jìn)一步描述:本發(fā)明的鋼絲在線雙磷化方法采用拉絲機(jī)42作為動力源，將經(jīng)由放線裝置1拉出的鋼絲通過相互垂直的剝殼輪22后，采用鋼刷去除鋼絲表面殘存的氧化皮，經(jīng)磷酸酸洗活化后先進(jìn)入中低溫磷化槽31中預(yù)磷化，再進(jìn)入電解磷化槽32中，其步驟如下:a、放線后的鋼絲通過由一組矯直輥組成的矯直裝置21后進(jìn)入至少一組相互垂直的剝殼輪22，實現(xiàn)對鋼絲表面氧化皮的橫向與縱向彎曲變形去除氧化皮;并根據(jù)鋼絲材質(zhì)、規(guī)格、表面氧化皮狀況，調(diào)整剝殼輪22的包角；b、剝殼后的鋼絲通過至少一組鋼刷去除鋼絲表面殘留疏松的氧化皮;鋼刷加載在鋼絲的表面壓力以將鋼絲表面氧化皮去除干凈且不傷鋼絲為基準(zhǔn)；c、鋼絲通過加有鋼絲球的水洗槽124中，將附著在鋼絲表面的氧化物顆粒徹底去除干凈；d、鋼絲通過低溫電解酸洗槽25在濃度為15%的磷酸溶液中進(jìn)行活化，時間為5-10秒，不僅能繼續(xù)去除鋼絲表面微量氧化皮且能起到活化作用；e、鋼絲活化后先進(jìn)入中低溫磷化槽31進(jìn)行預(yù)磷化，預(yù)磷化溫度為45-55 °C，預(yù)磷化時間為10-60 S，磷化液成分指標(biāo)控制為:TA( 20-30點)、FA( 2-4點)、磷酸根(10-20 g/L);預(yù)磷化可以改變鋼絲表面活性與狀態(tài);預(yù)磷化鋼絲表面磷化層孔隙率較大，后期通過電解磷化繼續(xù)填充孔隙率，繼續(xù)生成磷化膜；f、預(yù)磷化后的鋼絲進(jìn)入電解磷化槽32中，在鋼絲表面繼續(xù)生成一層磷酸鹽膜;其中:電解磷化溫度控制在室溫，電解磷化時間為10-30 S，電解磷化電流控制在50-250 A，磷化液成分指標(biāo)控制為:TA(20-30點)、FA(2-4點)、磷酸根(10-20 g/L);電解磷化后的鋼絲通過水洗槽II 33，皂化槽34、烘干箱41烘干后拉拔收線;其中所述磷酸鹽膜的厚度為4-10g/m2。
[0016]實施例1(參見圖1所示)步驟1、將10#，? 6.5mm盤條矯直后通過相互垂直的兩組剝殼輪22，實現(xiàn)對鋼絲表面氧化皮的橫向剝殼與縱向剝殼處理；步驟2、剝殼后的鋼絲通過鋼刷后，鋼絲表面殘留的氧化皮得以徹底清除；步驟3、將剝殼去皮后的鋼絲通過加有鋼絲球、并接通高壓水的水洗槽124中將鋼絲表面沖洗干凈后，進(jìn)入低溫電解酸洗槽25中活化。活化是將鋼絲通過濃度為15%的磷酸溶液中，時間為5-10秒。隨后鋼絲進(jìn)入中低溫磷化槽31中預(yù)磷化，磷化溫度為45-55°C，時間為 10-20秒。通過預(yù)磷化鋼絲表面活性趨于一致，提高表面狀態(tài)均勻性，能夠影響后序電解磷化膜厚度、結(jié)構(gòu)與均勻性。
[0017]步驟4、預(yù)磷化后的鋼絲進(jìn)入電解磷化槽32中繼續(xù)磷化，電解磷化時間為5-20秒， 溫度為室溫，電解磷化的步驟為:讓經(jīng)過活化處理的鋼絲作為陰極，通過設(shè)有陽極極板的電解磷化槽32,在電解磷化槽32中鋼絲不能與陽極極板接觸，根據(jù)鋼絲所需磷化層厚度以及鋼絲規(guī)格調(diào)整電流大小，鋼絲規(guī)格越大則電流越大，磷化層厚度要求越厚則通過電流越大， 磷層厚度為4_8g/m2。[〇〇18]步驟5、磷化后的鋼絲進(jìn)入水洗槽II 33水洗，最后進(jìn)入皂化槽34與烘干箱41將鋼絲烘干，烘干后的鋼絲直接通過拉絲機(jī)拉拔一道后下線。
[0019]實施例2步驟1、將55CrSi，? 7.3 mm剝皮正火線矯直后通過相互垂直的兩組剝殼輪22，選擇合適的剝殼輪22大小及包角角度實現(xiàn)對鋼絲表面氧化皮的橫向剝殼與縱向剝殼；步驟2、剝殼后的鋼絲通過鋼刷后，鋼絲表面殘留的氧化皮得以徹底清除；步驟3、將剝殼去皮后的鋼絲通過加有鋼絲球、并接通高壓水的水洗槽124中將鋼絲表面沖洗干凈后，進(jìn)入低溫電解酸洗槽25中活化。活化是將鋼絲通過濃度為15%的磷酸溶液中，時間為5-10秒。隨后鋼絲進(jìn)入中低溫磷化槽31中預(yù)磷化，磷化溫度為45-55°C，時間為 10-20秒。通過預(yù)磷化鋼絲表面活性趨于一致，提高表面狀態(tài)均勻性，能夠影響后序電解磷化膜厚度、結(jié)構(gòu)與均勻性。
[0020]步驟4、預(yù)磷化后的鋼絲進(jìn)入電解磷化槽32中繼續(xù)磷化，電解磷化時間為10-20 秒，溫度為室溫，電解磷化的步驟為:讓經(jīng)過活化處理的鋼絲作為陰極，通過設(shè)有陽極極板的電解磷化槽32,在電解磷化槽32中鋼絲不能與陽極極板接觸，根據(jù)鋼絲所需磷化層厚度以及鋼絲規(guī)格調(diào)整電流大小，鋼絲規(guī)格越大則電流越大，磷化層厚度要求越厚則通過電流越大，磷層厚度達(dá)到6-10g/m2。步驟5、磷化后的鋼絲進(jìn)入水洗槽II 33水洗，最后進(jìn)入皂化槽34與烘干箱41將鋼絲烘干，烘干后的鋼絲直接通過拉絲機(jī)拉拔一道后下線。
[0021]如圖1、2、3、4、5所示，本發(fā)明的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備包括按照工藝流程由前至后依次設(shè)置的放線裝置1、剝殼酸洗裝置2、雙磷化裝置3、拉絲收線裝置4;所述的放線裝置1由放線架 11與緊急停車裝置12構(gòu)成;所述的剝殼酸洗裝置2由矯直裝置21、至少一組相互垂直的剝殼輪22、鋼刷裝置23、水洗槽124、低溫電解酸洗槽25構(gòu)成;所述的雙磷化裝置3由中低溫磷化槽31、電解磷化槽32、水洗槽II 33以及皂化槽34構(gòu)成;所述的拉絲收線裝置4由烘干箱41、拉絲機(jī)42與工字輪收線機(jī)43構(gòu)成。
[0022]本發(fā)明在所述中低溫磷化槽31具有循環(huán)系統(tǒng)和溫控系統(tǒng);在所述低溫電解酸洗槽 25、中低溫磷化槽31、電解磷化槽32、水洗槽124、水洗槽1133均設(shè)置有氣吹裝置，減少鋼絲的液體攜帶量、防止槽液間相互污染;各個槽體中均設(shè)置有循環(huán)栗循環(huán)使用液體，其中低溫電解酸洗槽25、中低溫磷化槽31、電解磷化槽32以及皂化槽34由上下設(shè)置的洗液槽與儲液槽兩部分構(gòu)成，所有槽體均采用密封抽風(fēng)以防止酸性氣體逸出而污染環(huán)境。
【主權(quán)項】
1.一種鋼絲在線雙磷化方法，其特征在于:所述方法采用拉絲機(jī)作為動力源，將經(jīng)由放 線裝置拉出的鋼絲通過相互垂直的剝殼輪后，采用鋼刷去除鋼絲表面殘存的氧化皮，經(jīng)磷 酸酸洗活化后先進(jìn)入中低溫磷化槽中預(yù)磷化，再進(jìn)入電解磷化槽中，其步驟如下:a、放線后的鋼絲通過由一組矯直輥組成的矯直裝置后進(jìn)入至少一組相互垂直的剝殼 輪，實現(xiàn)對鋼絲表面氧化皮的橫向與縱向彎曲變形去除氧化皮;并根據(jù)鋼絲材質(zhì)、規(guī)格、表 面氧化皮狀況，調(diào)整剝殼輪的包角；b、剝殼后的鋼絲通過至少一組鋼刷去除鋼絲表面殘留疏松的氧化皮;鋼刷加載在鋼絲 的表面壓力以將鋼絲表面氧化皮去除干凈且不傷鋼絲為基準(zhǔn)；c、鋼絲通過加有鋼絲球的水洗槽I中，將附著在鋼絲表面的氧化物顆粒徹底去除干凈；d、鋼絲通過低溫電解酸洗槽在濃度為15%的磷酸溶液中進(jìn)行活化，時間為5-10秒，不僅 能繼續(xù)去除鋼絲表面微量氧化皮且能起到活化作用；e、鋼絲活化后先進(jìn)入中低溫磷化槽進(jìn)行預(yù)磷化，預(yù)磷化溫度為45-55 °C，預(yù)磷化時間 為10-60 S，磷化液成分指標(biāo)控制為:TA 20-30點、FA 2-4點、磷酸根10-20 g/L;預(yù)磷化可以 改變鋼絲表面活性與狀態(tài);預(yù)磷化鋼絲表面磷化層孔隙率較大，后期通過電解磷化繼續(xù)填 充孔隙率，繼續(xù)生成磷化膜；f、預(yù)磷化后的鋼絲進(jìn)入電解磷化槽中，在鋼絲表面繼續(xù)生成一層磷酸鹽膜;其中:電解 磷化溫度控制在室溫，電解磷化時間為10-30 S，電解磷化電流控制在50-250 A，磷化液成 分指標(biāo)控制為:TA 20-30點、FA 2-4點、磷酸根0-20 g/L;電解磷化后的鋼絲通過水洗槽 n，皂化槽、烘干箱烘干后拉拔收線。2.—種適用于權(quán)利要求1所述方法的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:它包括按照工藝流程 由前至后依次設(shè)置的放線裝置、剝殼酸洗裝置、雙磷化裝置、拉絲收線裝置;所述的放線裝 置由放線架與緊急停車裝置構(gòu)成;所述的剝殼酸洗裝置由矯直裝置、至少一組相互垂直的 剝殼輪、鋼刷裝置、水洗槽1、低溫電解酸洗槽構(gòu)成;所述的雙磷化裝置由中低溫磷化槽、電 解磷化槽、水洗槽n以及皂化槽構(gòu)成;所述的拉絲收線裝置由烘干箱、拉絲機(jī)與工字輪收線 機(jī)構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述中低溫磷化槽具有循環(huán)系統(tǒng) 和溫te系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述低溫電解酸洗槽、中低溫磷 化槽、電解磷化槽、水洗槽1、水洗槽n均設(shè)置有氣吹裝置，減少鋼絲的液體攜帶量、防止槽 液間相互污染;各個槽體中均設(shè)置有循環(huán)栗循環(huán)使用液體，其中低溫電解酸洗槽、中低溫磷 化槽、電解磷化槽以及皂化槽由上下設(shè)置的洗液槽與儲液槽兩部分構(gòu)成，所有槽體均采用 密封抽風(fēng)以防止酸性氣體逸出而污染環(huán)境。
【文檔編號】C25D11/36GK105951155SQ201610376980
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】崔同泉, 張峰山, 張俊杰, 姜玲, 張曉光
【申請人】中鋼集團(tuán)鄭州金屬制品研究院有限公司