浸滲劑類型的選擇同浸滲方法

其一、浸滲劑類型的選擇

伴(ban)隨著浸(jin)(jin)滲(shen)技術發展的(de)同時，化(hua)學工業(ye)也(ye)急劇發展，這(zhe)又了浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)的(de)研究與，種類(lei)繁多，用途廣(guang)泛(fan)，性能優良的(de)浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)不斷出現。

較初被廣泛應用的一種浸滲設備是硅(gui)酸鈉類(俗稱水(shui)玻璃(li))浸滲劑，由于(yu)此類浸滲劑屬于(yu)硅(gui)酸鹽，也稱無(wu)機浸滲劑，屬于(yu)前一代(dai)浸滲劑，它(ta)的水(shui)溶(rong)液(ye)含水(shui)60%以上(shang)。

用(yong)水玻璃做浸滲劑始于上個世紀(ji)30年代，能夠承受500℃以上的高溫是其(qi)較大的優點(dian)，同時(shi)其(qi)具有耐油的特性。

但相對(dui)于優點則為(wei)顯著，因其粘度高(gao)導致浸(jin)滲(shen)(shen)過程慢長、浸(jin)滲(shen)(shen)后零件難清洗、固化速度慢滲(shen)(shen)漏率高(gao)而需多次重復(fu)浸(jin)滲(shen)(shen)等等。

以上(shang)這(zhe)些缺點均是由(you)它的(de)(de)化學成分決定的(de)(de)：酸(suan)(suan)鹽浸(jin)滲(shen)劑里面(mian)含有60%以上(shang)的(de)(de)水分子，而其浸(jin)滲(shen)密(mi)封(feng)是靠對(dui)其加熱脫水后的(de)(de)剩余物(硅酸(suan)(suan)納Na2SiO3)來密(mi)封(feng)微孔(kong)，但這(zhe)時(shi)的(de)(de)硅酸(suan)(suan)鈉鹽體積變小(xiao)，不能對(dui)孔(kong)隙(xi)形成的(de)(de)封(feng)堵，這(zhe)就是其需反復浸(jin)滲(shen)的(de)(de)原因。

2、無機浸滲(shen)的固化機理為物(wu)理變(bian)化，屬于可逆(ni)反應。

假設一件浸滲(shen)后修(xiu)補好的(de)工件存放在一個足夠濕(shi)度的(de)環境當中(zhong)，這時(shi)硅酸(suan)鈉鹽能夠吸收空氣中(zhong)的(de)水(shui)分子(zi)，時(shi)間長(chang)了工件表面會“流鼻涕”。

這(zhe)就是水(shui)玻璃(li)吸(xi)水(shui)后還原(yuan)反應。

3、固化物。

水玻(bo)璃的脫水固化物(wu)，這是一種類似細石沙的無機鹽粉狀(zhuang)物(wu)，毫無物(wu)理強度(du)。

總之，無(wu)機(ji)浸滲劑的性、差，已在大多數場(chang)合(he)被淘汰。

聚醋類浸(jin)滲(shen)劑屬于(yu)二代浸(jin)滲(shen)劑，其于(yu)二十世紀四十年代開始(shi)使用，其具有(you)密封效果良好、耐化學腐蝕性和(he)能承受溫(wen)度達(da)204℃的(de)(de)特點，但它(ta)的(de)(de)缺點是固(gu)化時(shi)間較長且工藝復雜，浸(jin)滲(shen)后零(ling)件表(biao)面有(you)較多(duo)殘(can)留(liu)而(er)不易清洗，特別是其含有(you)毒素影響操作人員健康和(he)，需要專門的(de)(de)設備，增加了設備投入成本，因(yin)此聚醋類浸(jin)滲(shen)劑并(bing)沒有(you)廣(guang)泛的(de)(de)應(ying)用。

當前(qian)，前(qian)一代(dai)硅酸鈉類(lei)和二代(dai)聚醋類(lei)浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)已逐漸被、環保、浸(jin)(jin)滲(shen)合格率高的第三(san)代(dai)丙烯(xi)酸醋類(lei)浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)所取代(dai)(本文(wen)所設計的浸(jin)(jin)滲(shen)工(gong)藝采用的浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)為(wei)此類(lei)型)。

而丙烯(xi)酸醋類浸(jin)滲(shen)劑(ji)又分為加熱固(gu)化型(xing)浸(jin)滲(shen)劑(ji)和厭氧自(zi)固(gu)型(xing)浸(jin)滲(shen)劑(ji)兩種。

加熱固化型浸(jin)滲(shen)劑(ji)是由多種(zhong)類丙(bing)烯(xi)酸單體、引(yin)發劑(ji)、表面活性劑(ji)和劑(ji)等混合后(hou)構成。

它浸(jin)(jin)滲(shen)密封(feng)鑄件的(de)原理(li)是利(li)用(yong)(yong)設備(bei)，將零件浸(jin)(jin)入(ru)丙烯酸醋類浸(jin)(jin)滲(shen)劑液(ye)體內，采用(yong)(yong)真空及加壓的(de)方法，讓(rang)低粘度的(de)浸(jin)(jin)滲(shen)劑充(chong)滿鑄件缺陷(xian)，后加熱使液(ye)態(tai)的(de)浸(jin)(jin)滲(shen)齊」聚合固(gu)化(hua)成強度及韌性俱(ju)佳的(de)熱固(gu)性彈性體，從而起到密封(feng)缺陷(xian)的(de)效果。

丙烯酸醋類浸滲劑的(de)優(you)點先是粘度低，能(neng)(neng)夠浸滲劑進入(ru)零件(jian)內缺陷；其(qi)次(ci)是較寬溫度的(de)適用性(xing)，固(gu)化后(hou)的(de)密(mi)封體在(zai)一50~200℃的(de)范圍內都能(neng)(neng)正常發揮效能(neng)(neng)；再(zai)次(ci)是固(gu)化前后(hou)體積(ji)收縮(suo)變化小，能(neng)(neng)夠密(mi)封后(hou)的(de)高(gao)合格率。

較后是由于此類浸滲劑中含有表(biao)面(mian)活(huo)性劑，因此可使浸滲后的殘留液遇水后乳化達到零件表(biao)面(mian)易(yi)清洗的目的。

但丙烯(xi)酸醋類浸滲(shen)劑通(tong)常含有引發劑和阻(zu)聚劑，聚合和阻(zu)聚這樣一對競(jing)爭反應會造成其在儲存(cun)和使用過程中的穩定性(xing)差。

同(tong)時，這類浸(jin)(jin)滲劑由于在(zai)固化過(guo)程中(zhong)需要(yao)對其進行(xing)加熱，因此會出現一(yi)些密(mi)封膠溢出現象(xiang)，原(yuan)因是浸(jin)(jin)滲后的零件在(zai)加熱過(guo)程中(zhong)樹脂比金(jin)屬的熱膨脹。

這種結果會導致浸滲后(hou)的(de)合格率下降并(bing)可(ke)能弄污部件表面(mian)。

厭氧自(zi)固型浸(jin)滲劑(ji)(ji)也稱為厭氧密封膠，同樣是以丙烯酸醋類(lei)化合(he)物為主添(tian)加表面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)、穩定劑(ji)(ji)、劑(ji)(ji)和引(yin)發劑(ji)(ji)等其(qi)它(ta)成(cheng)分。

其特點是(shi)具有自固化及調節固化速度的(de)能力，使其成(cheng)為密(mi)封金屬(shu)和非金屬(shu)部件孔隙的(de)較密(mi)封材(cai)料。

液態的密封膠有自(zi)然(ran)聚合(he)的傾向，但通過向包(bao)裝(zhuang)物中滲入少量空氣(qi)并保(bao)持(chi)恒定溫(wen)度的辦法(fa)便可(ke)阻止這種聚合(he)。

厭氧密(mi)(mi)封膠同時具(ju)有(you)向(xiang)微(wei)孔主動(dong)浸(jin)滲的性質，當(dang)液(ye)態密(mi)(mi)封膠進入零件孔隙時，它不再(zai)具(ju)有(you)穩定空氣(qi)源，并開始化(hua)學固化(hua)。

其與(yu)金屬(shu)離子接觸(chu)可固(gu)化(hua)，這類(lei)似某(mou)些化(hua)學催(cui)化(hua)劑，然(ran)而加熱、催(cui)化(hua)劑和(he)金屬(shu)離子對固(gu)化(hua)過(guo)程并(bing)不是(shi)條件，但它們可調節固(gu)化(hua)反應的速度，并(bing)通(tong)過(guo)控制(zhi)每次浸滲過(guo)程中固(gu)化(hua)反應速度以(yi)獲得較佳浸滲效果。

厭(yan)氧密(mi)封(feng)膠不會出(chu)現溢出(chu)現象，故部件不會被弄污(wu)，密(mi)封(feng)性(xing)能(neng)穩定。

厭氧密封膠(jiao)自固化的(de)性，可浸滲過的(de)零部件(jian)不滲漏。

由(you)于(yu)厭氧(yang)密(mi)封膠具有以(yi)上的性質使(shi)其通(tong)常適于(yu)浸滲粉(fen)末金屬(shu)部件，因(yin)為粉(fen)末金屬(shu)的孔隙分布范圍廣，使(shi)用熱固化密(mi)封膠時會(hui)產生溢出問(wen)題。

浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)除(chu)了以上介紹的主要類型(xing)外，無機浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)中(zhong)還(huan)包(bao)括(kuo)堿金屬鋁酸鹽(yan)(yan)類、硫酸鹽(yan)(yan)類及氯(lv)化(hua)物類浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)，浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)還(huan)包(bao)括(kuo)環氧樹脂類、酚醛樹脂類浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)等。

本文(wen)根據對以上浸滲(shen)劑類(lei)型及優缺點的(de)對比(bi)分析及與浸滲(shen)劑生(sheng)產(chan)廠家的(de)交流，依據生(sheng)產(chan)廠家對高壓鑄造鋁合金(jin)零件浸滲(shen)的(de)經驗，我們選擇了(le)加熱固化型浸滲(shen)劑。

其二、浸滲方法

浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)處理方法(fa)(fa)可分為(wei)局部(bu)(bu)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)法(fa)(fa)和整體(ti)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)法(fa)(fa)兩大類。局部(bu)(bu)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)方法(fa)(fa)有(you)(you)刷涂(tu)(tu)、浸(jin)(jin)涂(tu)(tu)、注射和加(jia)壓(ya)注射祛(qu)等，它適用于(yu)已知泄漏(lou)部(bu)(bu)位(wei)的(de)(de)工件(jian)(jian)。此法(fa)(fa)工藝(yi)簡單(dan)，浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)消(xiao)耗量少(shao)，多用于(yu)大型工件(jian)(jian)或(huo)單(dan)件(jian)(jian)生產的(de)(de)工件(jian)(jian)上(shang)。浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)設(she)備刷涂(tu)(tu)法(fa)(fa)是將需(xu)處理的(de)(de)工件(jian)(jian)先經脫脂和清洗，然(ran)后在缺陷表面處涂(tu)(tu)刷或(huo)噴涂(tu)(tu)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)。浸(jin)(jin)涂(tu)(tu)法(fa)(fa)是用含有(you)(you)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)的(de)(de)棉球，貼放在工件(jian)(jian)滲(shen)(shen)(shen)(shen)漏(lou)部(bu)(bu)位(wei)，利用毛細作用而將浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)吸入到滲(shen)(shen)(shen)(shen)漏(lou)部(bu)(bu)位(wei)。注射法(fa)(fa)是用裝有(you)(you)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)的(de)(de)壓(ya)注具，將浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)壓(ya)入工件(jian)(jian)滲(shen)(shen)(shen)(shen)漏(lou)部(bu)(bu)位(wei)的(de)(de)孔隙中。

加(jia)壓注射法是將(jiang)需處理(li)的工件先裝在夾具內(nei)，工件內(nei)腔充滿(man)浸(jin)(jin)(jin)滲(shen)(shen)劑，然(ran)后通入壓縮(suo)空氣(qi)加(jia)壓，使浸(jin)(jin)(jin)滲(shen)(shen)荊在壓力作用下從氣(qi)孔(kong)中滲(shen)(shen)出為止。此(ci)法浸(jin)(jin)(jin)滲(shen)(shen)效果好，但需加(jia)壓設備。

整(zheng)體浸滲方(fang)法有常壓(ya)浸滲、真空浸滲、壓(ya)力浸滲和(he)真空壓(ya)力浸滲法等(deng)。為了增強浸滲效果，目前普遍采用真空壓(ya)力浸滲法。

真(zhen)空(kong)(kong)壓(ya)力(li)浸滲(shen)(shen)過程需要兩個罐(guan)即儲液(ye)罐(guan)和(he)真(zhen)空(kong)(kong)罐(guan)。真(zhen)空(kong)(kong)罐(guan)是壓(ya)力(li)容(rong)器，它是浸滲(shen)(shen)設(she)備(bei)的主(zhu)罐(guan)，是完成浸滲(shen)(shen)工(gong)藝(yi)的關鍵。浸滲(shen)(shen)處理(li)前(qian)，需先把工(gong)件(jian)5裝入吊(diao)(diao)(diao)籃4中(zhong)，然(ran)(ran)后(hou)(hou)再將(jiang)吊(diao)(diao)(diao)籃放入真(zhen)空(kong)(kong)罐(guan)3內(nei)，抽真(zhen)空(kong)(kong)，使罐(guan)內(nei)造成負壓(ya)，目的是抽凈罐(guan)內(nei)和(he)工(gong)件(jian)孔隙中(zhong)的空(kong)(kong)氣(qi)及微塵，然(ran)(ran)后(hou)(hou)打開球(qiu)閥(fa)2，浸滲(shen)(shen)劑(ji)將(jiang)由儲液(ye)罐(guan)1被吸入到真(zhen)空(kong)(kong)罐(guan)3內(nei)直到浸沒被浸滲(shen)(shen)工(gong)件(jian)為止。再啟動(dong)空(kong)(kong)壓(ya)機，向真(zhen)空(kong)(kong)罐(guan)3內(nei)加壓(ya)，以使浸滲(shen)(shen)劑(ji)能(neng)滲(shen)(shen)入到工(gong)件(jian)孔隙深處。然(ran)(ran)后(hou)(hou)卸壓(ya)，并使浸滲(shen)(shen)劑(ji)返回儲液(ye)罐(guan)，提出吊(diao)(diao)(diao)籃。

真空壓力(li)浸滲法具有工效高、周期短，浸滲，且適(shi)于(yu)處理各種形狀和各種材(cai)質的(de)(de)工件(jian)(jian)，尤其適(shi)于(yu)處理帶有細(xi)小氣孔的(de)(de)鑄件(jian)(jian)和粉末冶金件(jian)(jian)。