高压水除鳞产品

锻压是机械制造工业基础工艺之一，是研发，生产各类机械装备的。重要物质基础。和技术基础，。是制造机械产品，关键零件。和重要零件儿不可缺少的工艺。在全球经济一体化的新形势下，。世界制造业的格局发生了变化。随着装备制造和交通工具制造业的发展。针对锻件性能的要求越来越高。表面质量要求越来越严格。锻件氧化皮去除成了一个重要的课题，在锻压企业面前，寻找一种有效的除磷方法成了锻造企业的难题。

在锻造行业。清除氧化皮的方法多种多样常用的有抛丸。其他的方法有机械处理等不是方法容易伤害工人就是处理效果不尽理想，应该说处理，是锻造行业的一个难题。规避处理中的种种弊端。借鉴钢铁热扎行业的处理。常州思越自动化科技有限公司推出了使用高压水进行锻件处理的新方法。

1.氧化皮对锻件生产的影响

锻件生产。已经涉及国民经济国防工业和社会生活的各个领域，在汽车,铁路,机车,车辆,电力,石化，煤炭,冶金,航空,航天,船舶,兵器和机械等工业部门中各个行业都在受氧化皮的困扰氧化皮对锻件生产的主要影响

1.由于氧化皮的影响坯料的尺寸需要增大，增加成本。

2.加热炉所产生的氧化皮直接影响锻件，表面的加工质量。

3.锻造过程中部分氧化皮会被挤入锻件内部，增加后续机加工量。甚至造成废品。

4.氧化皮会明显增加。锻锤表面低磨损降低设备使用效能。

5.很大程度增加了后续切削工序的工作量增加生产成本。

2.氧化皮的组成及影响和因素

2.1氧化皮的组成

☞               Fe

☞               FeO       铁盐态（>570°C）

☞               Fe3O4   磁铁态

☞               Fe2O3   赤铁态

☞               O2

2.2.合金元素的影响

☞ Cr ,AI,W等。由于形成了保护层而减缓了氧化皮生成的速度。

☞Cu,Ni,等。会被铁从氧化层中还原，所以不会减少氧化皮的形成。

☞Mn比Fe更容易氧化，因此会有助于氧化皮的形成。

☞由于各层之间有很好的扩散作用，因此实际中不可能形成很好的防止氧化皮生成的保护膜。

2.3氧化皮的强度影响

☞                   化学成分

☞                   加热曲线

☞                   加热气氛

☞                   金属表面条件

3.高压水除磷的原理

高压水除磷主要是利用高压水射流锻胚表面。产生的热变打击,振动,冲刷等作用。在高压水的喷射下。锻胚表面氧化铁皮局部急了。产生快速收缩。从而使氧化皮裂纹扩大。并有部分翘曲。变形后的氧化铁皮。在高压水射流的打击下极易破碎。高压水进入氧化铁皮与段胚之间。产生水雾。起到剥离氧化铁皮的作用，同时进入氧化铁皮与锻坯之间的水在。高温下会爆炸性蒸发成蒸汽。加速氧化皮的脱离。水射流残流将破碎剥离的氧化铁皮从锻胚表面冲洗干净实现对锻胚表面鳞皮的清除。

通过以上分析。可将高压水除鳞机。理归纳为冷却效应,破裂效应,爆破效应和冲刷效应，这几种效应，虽然有先后顺序。在时间上存在交错，大部分属物理变化。其中也伴随化学变化，四种效应中*重要的是破裂效应和。冷却效应。冷却效应。当锻胚受到高压水喷射时。由于段配母体材料和氧化皮的收缩程度不同而产生切向剪力，促使氧化皮，从锻坯母体上脱落。当水量增大时冷却速度快，刚坯母体和氧化皮之间的温差就大。如果水量适当氧化皮层收缩至刚好脱落，。而又不致使钢坯母体过于冷却，因此高压水钢坯除磷系统中流量存在*佳值破裂效应，在高压水射流的打击下氧化皮破裂，进而使氧化皮从钢坯母体脱落，其效果是随系统压力及流量的增大而增大随喷嘴距钢坯表面距离的增大面减弱。爆裂效应，由于氧化皮层的厚度不均或有裂缝。压力水可进入氧化皮和段坯母体之间，在几乎封闭的空间内，。突然瘦汽化而爆炸，使氧化皮脱落，冲刷效应，。锻坯表面上部分残留的脱落氧化皮在高压水射流的强力冲刷下被彻底清除锻坯表面，以免被段如母体。影响钢胚质量。

4：高压水除磷的技术特点

灵活实现了异型钢坯,钢锭的处理工艺

降低配料，预制尺寸减少物料消耗，

避免鳞皮锻入钢料内部提高锻件品质。

明显提高锻件表面品质大幅降低，后续加工处理难度。

锻件处理设备自动化水平高，可靠耐用。

设备投入后，短时间便可收回成本效益明显。

5：锻件高压水除磷的意义

5.1减少锻件配料原材料消耗

由于磷皮有时很硬有一部分硬度会超过陶瓷在模锻之前若未清除会被扎入锻件的表面，形成不同深度的凹坑，表面的不均匀程度很大，为了保证后续的机加工必须留出很大的富余量。加工完必须保证露出的是合格的机加工面，如若采用除磷技术坯料原材料消耗量将减少20%—30%

现在我们以国内某锻造企业为GE公司制作连杆。锻件为实例(某时间段)进行估算，坯料为Ф120.长1100mm,重约98.2kg,生产节拍为60件/小时，生产线，每天工作20小时，每年工作300天。那么应用高压水除磷系统，每年可节约的原材料大约有98.2kg×60件/小时×20小时×300天×1.5%＝530.28吨。

注:这里我们按照1.5%的节约量计算那么一个曲轴是连杆的几倍重量，。一年我们整个公司可能一定是此连杆的多倍的重量。我们保守计算。节约量，如果是5倍的话，一年保守计算。节约的总量是530×5＝2650吨，每吨钢材价格4000元，节省一千余万元。当然实现这样的目标还须对工艺的调整和优化的过程是可以实现的。

5.2减少后续机加工工作量

由于机加工面。需要一定的尺寸精度，。多余的不平整，一定要去除。因而不处理加大了机加工量。因锻造生产线配套的高压水除磷系统提高了锻件的表面质量，从而减少了后续机加工的加工余量，同时提高了工厂的生产效率。。此部分的潜在成本不可忽视，包括了工时和材料的消耗。

5.3减少锻坯加热的能耗

上面我们做了大约的计算。应用高压水除磷系统，每年可帮助这条锻造GE连杆生产线，节约530多吨的原材料，相当于这条线生产五天的原材料总量。而我们这条配的中频加热炉的功率为7000kw/H，5天的耗电量约为:7000kw/H×20H/天×5天＝70万kwH，。即应用高压水除磷系统，每年可节约70万kwH左右的电能。如果整个工厂按5倍计算，节约350万kwH。

5.4减少对模具的磨损

由于部分鳞皮的硬度很高。而且不均匀分布造成的模具的更快的磨损而模具的制造成本是很高的模具消耗增加了生产的成本。常州思越自动化科技有限公司长期专注于钢坯表面氧化皮鳞的研究，包括对氧化皮鳞的生成及去除原理研究，钢坯在加热的过程中铁元素和其他合金元素经氧化后形成的合金晶体附着在钢坯表面包含在氧化鳞皮中。其硬度很高，在锻压前不将这部分氧化皮去除掉会对模具造成不必要的磨损也降低了模具的使用寿命及工作效率。

5.5避免鳞皮锻入钢坯内部提高锻件品质

坯料在进入锻造工序前经过高压水除磷工序。钢坯表面99%的鳞皮将被去除掉，这极大地提高了锻件的表面质量和锻件产品品质。

6．总结

在世界锻造领域除鳞（即清除氧化皮）已经是锻件制造。尤其是热模锻的一个重要工序，他不仅提高锻件产品品质还可以降低坯料预制尺寸，减少模具磨损大幅度降低，后序加工处理难度和机加工量等，直接或间接地为企业降低了大量的生产成本。

从表面看来。除鳞仅仅是利用高压水，压缩空气或机械等将坯料表面的鳞皮清除掉，但对于不同的坯料，由于材质,形状,工艺等的差别。除鳞的过程可能完全不同。作为专业的锻件除鳞公司，常州思越自动化科技流体控制公司从鳞皮（氧化皮）的生长机理及过程的研究角度确立了成熟的高压水锻件除磷系统，。并在世界的各大锻造企业得到了广泛的应用。