再制造发动机典型污垢的熔盐清洗工艺研究

发布时间：2017-08-09 18:38

  本文关键词：再制造发动机典型污垢的熔盐清洗工艺研究

  更多相关文章： 再制造 熔盐清洗 发动机污垢 清洗机理

【摘要】：随着国家对节能减排的不断强化,再制造工程作为绿色节能技术日益受到人们的重视。再制造过程中的清洗工艺是保证再制造过程中机械加工、热处理、涂装、电镀、装配、防锈等质量必不可少和需要反复进行的一道工序。再制造毛坯表面的污垢类型复杂,污染程度大,分布广；坯料结构复杂,尺寸多样；另外,再制造坯料的清洗工程往往是再制造过程中污染产生的主要来源。传统的清洗技术远远不能满足再制造的发展要求。因此,需要研究和发展新的再制造清洗技术,从而获得良好的清洗效果,有效降低清洗成本以及减少对环境的影响。熔盐作为清洗介质,本身具有工作温度高、性质稳定、流动性好等优点,熔盐清洗是再制造清洗的一个重要分支,它可以高效地从金属表面去除各种污染物,但是熔盐清洗在国内不论是在学术研究方面还是在实际应用方面都十分有限。针对这一不足,本文从熔盐清洗的清洗机理入手分别研究了再制造发动机毛坯表面典型污垢的盐浴清洗技术,通过试验得到盐浴清洗的最佳工艺参数并探究了适用于盐浴清洗的再制造毛坯材料。详细分析了再制造毛坯表面常见污垢(油污、积碳、水垢、锈垢、有机涂层等)的形成机制以及熔盐清洗各类污垢的清洗机理,熔盐的清洗机制主要有热冲击作用,物理溶解作用,表面张力作用,润湿、乳化、抗絮凝作用以及化学反应作用。利用曲面响应法分析了配方和温度的改变对熔盐清洗积碳的清洗能力的影响,试验表明熔盐清洗积碳随着温度和配方中亚硝酸钠质量分数的升高,清洗积碳的能力增强。建立了熔盐清洗积碳的周期模型和2min净洗力模型。通过熔盐清洗积碳的周期试验和2min净洗力试验,得到熔盐清洗积碳的最佳工艺参数：温度在330-360℃,NaOH质量分数控制在30%,NaNO2质量分数在40%以上。利用正交试验方法分析了配方和温度的改变对熔盐清洗水垢和锈垢的影响,并和稀盐酸除水垢的方法进行了对比。试验表明熔盐清洗水垢随着温度和配方中氢氧化钠质量分数的增加清洗能力增强,但氢氧化钠质量分数的增加对清除锈垢的量并没有明显的变化。被锈垢均匀覆盖的试件经熔盐清洗一小时后,表面的锈垢并没有明显的去除,但是经熔盐处理后,试件表面的锈垢很容易被稀盐酸清除,几乎是单靠稀盐酸清洗时间的1/15。通过试验给出熔盐清洗水垢和锈垢的工艺推荐：熔盐除水垢时,NaOH质量分数控制在30-50%,温度在330-360℃,清洗时间在30-60min；清洗锈垢时先经熔盐处理一段时间后用稀盐酸清洗,可大大的减少酸洗时间。最后本文测量了经熔盐处理前后的不同金属基体的硬度和抗拉强度,分析了熔盐清洗对不同金属基体的影响,显示了熔盐清洗合金钢和铸铁件的可行性。
【关键词】：再制造 熔盐清洗 发动机污垢 清洗机理
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK406;TB490
【目录】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-14
• 第1章 绪论14-24
• 1.1 研究背景14-16
• 1.1.1 再制造的概念14-15
• 1.1.2 再制造清洗技术15-16
• 1.2 熔盐清洗技术16-20
• 1.2.1 熔盐的概念16-17
• 1.2.2 熔盐的性质17
• 1.2.3 熔盐清洗在再制造清洗中的优势17-18
• 1.2.4 熔盐清洗的国内外研究现状18-20
• 1.3 课题的提出与研究的意义20-21
• 1.4 课题来源21
• 1.5 研究内容21-24
• 第2章 熔盐清洗机理及其清洗的表面污染物24-38
• 2.1 KNO3-NaNO2-NaOH熔盐性质24
• 2.2 熔盐的清洗机理24-27
• 2.3 熔盐清洗工艺27-28
• 2.4 污染物的成长机理28-29
• 2.5 熔盐清洗的表面污染物29-36
• 2.5.1 油污29-30
• 2.5.2 积碳30-33
• 2.5.3 油漆和涂料33-34
• 2.5.4 水垢34-35
• 2.5.5 锈垢35-36
• 2.6 本章小结36-38
• 第3章 基于三元熔盐的再制造发动机积碳清洗工艺试验研究38-56
• 3.1 试验样品及设备38-39
• 3.2 清洗工艺条件的选定39-40
• 3.3 中心复合试验设计40-41
• 3.4 清洁度检测及设备开发41-42
• 3.5 清洗效果试验42-54
• 3.5.1 清洗周期试验42-48
• 3.5.2 净洗力试验48-53
• 3.5.3 试验结论53-54
• 3.6 本章小结54-56
• 第4章 基于三元熔盐的再制造发动机水垢和锈垢清洗试验56-66
• 4.1 熔盐清除水垢试验56-61
• 4.1.1 试验设计56-57
• 4.1.2 试验步骤和现象57-58
• 4.1.3 试验分析58-61
• 4.2 熔盐除锈试验61-64
• 4.2.1 试验设计61-62
• 4.2.2 试验结果与讨论62-63
• 4.2.3 盐酸清洗试验63-64
• 4.3 本章小结64-66
• 第5章 熔盐清洗对基体的影响试验66-74
• 5.1 样品和盐处理66-67
• 5.2 硬度试验67-69
• 5.2.1 试验设备68
• 5.2.2 试验数据及分析68-69
• 5.3 拉伸试验69-72
• 5.3.1 试验设备69-70
• 5.3.2 试验数据及分析70-72
• 5.4 本章小结72-74
• 第6章 结论与展望74-76
• 6.1 结论74-75
• 6.2 展望75-76
• 参考文献76-80
• 攻读学位期间发表论文和参与的科研项目80-82
• 致谢82-83
• 学位论文评阅及答辩情况表83

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本文编号：646656