摘要： 奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能，抗高温氧化性能，因此广泛用于我司的自制类螺钉，主要目的在于防腐防锈。为我司配套不锈钢螺钉的供应商采用搓丝机进行螺钉螺纹的加工。搓丝机加工螺纹避免了车床、钻床或手动攻丝的局限，具有高效率、低成本、不易烂牙、丝锥不易折断等优点。不锈钢的防锈蚀主要依靠表面钝化膜，如果膜不完整或有缺陷，不锈钢仍会被锈蚀。搓丝机加工的螺钉往往伴随着钝化后螺纹生锈的风险，为了降低这种风险，本文从前端加工控制与后端酸洗钝化处理两方面进行分析与探讨。 关键词： 不锈钢 螺钉 搓丝机 酸洗 钝化
一、引言
can总线busoff随着现代工业的飞速发展，高速，大负荷，动载条件下工作的精密机器的不断出现，对螺纹联接的机械性能提出越来越高的要求。而我司的自制类不锈钢螺钉需具有高强度、高硬度、高精度、以及高的表面质量。自制不锈钢螺钉件种类多，数量大，质量要求高，常用的切削加工方法因为效率低，而且由于切断不锈钢的纤维，降低了零件的质量，不能满足这种需要，
所以必需寻求一种更加先进有效的螺纹加工方法。而此时，搓丝机应运而生，用平丝板搓丝机搓制的螺纹已能满足使用制造要求，搓丝机加工螺纹避免了车床、钻床或手动攻丝的局限，具有高效率、低成本、不易烂牙、丝锥不易折断等优点。但是，搓丝机加工的不锈钢螺钉却往往伴随着钝化后较高的螺纹生锈的风险。
本文通过阐释通过对不锈钢螺钉的机加工艺过程以及酸洗钝化原理进行深入分析，结合生产现场的不锈钢生锈的情况进行对比分析，进而得出通过优化前端加工控制与后端酸洗钝化处理的方法，可以有效降低不锈钢螺钉搓丝加工造成不锈钢生锈的风险的结论。
不锈钢螺钉锈蚀图片
二、不锈钢螺钉前端搓丝机的加工控制
（一）不锈钢螺钉加工原理；
1. 平丝板搓丝机的工作原理是：有一块活动搓板和一块固定搓丝板进行工作。活动搓丝板来回运动，当搓丝板活动向前，送入的坯料被夹在活动搓丝板与固定搓丝板之中被活动搓丝板带动，旋转着向前移动，在活动搓丝板与固定搓丝板之间碾出螺纹。安装活动搓丝板的滑块往复一个来回，搓出一个工件。
2. 自制不锈钢螺钉加工机加工艺为：备料→数控成型→搓外牙→清洗、除油污。
（二）分析不锈钢螺钉生锈的环节；
防止冷凝水对螺钉加工的各工序进行分析不锈钢螺钉生锈的环节：
1.备料：此工序只涉及原材料的周转，不会造成螺钉螺纹生锈异常发生，可排除该工序。
2.数控成型：此工序对产品进行生产，通过生产加工只会对产品结构发生变化，不会造成产品螺纹生锈异常发生，可排除该工序。
3.搓外牙：此工序使用搓丝机对产品进行二次加工，由于对搓丝机的搓丝板没有进行系统
化的分类管理，也没有定期的进行清理，可能会有其他产品残留的铁杂质附着在在制的不锈钢螺钉的螺纹表面，而在任何表面上，游离铁都会生锈并使不锈钢产生腐蚀。
4.清洗、除油污：此工序对产品外观清洗加工作业，可以初步的去除螺钉表面的油污和杂质，部分附着不顽固的铁杂质可以在该过程中去除，但顽固附着于螺纹表面的杂质还是无法完全的去除。
综合以上不锈钢螺钉机加各工序的分析后可发现，在搓牙工序中可能会在螺纹上附着铁杂质，铁杂质在后续过程中是导致不锈钢螺钉生锈的主要原因。
行线槽（三）不锈钢螺钉的搓丝加工过程优化控制；
通过对不锈钢螺钉生锈的环节的分析，可以在不锈钢螺钉的机加过程中从两方面进行改善和控制。
1.对搓丝机进行分类管控，将生产铁材质或含铁量较高产品与不锈钢类产品的搓丝板区分开，加工不锈钢产品的搓丝机单独加工不锈钢类产品，这样可以有效的降低不锈钢螺钉的螺纹上附着游离铁杂质的风险；
2.加强清洗、去油污过程的管控，该过程是控制不锈钢螺钉生锈的第一道防护墙，该过程的优化可以大大的降低后续不锈钢螺钉生锈的风险，具体改善方法为在其他参数不变的情况下增加清洗时长，由原先的5min清洗时间增长为15min。
三、不锈钢螺钉后端酸洗钝化的控制
（一）不锈钢酸洗钝化原理；
mogii不锈钢的抗腐蚀陛能主要是由于表面覆盖着一层极薄的(约1nm)致密的钝化膜，这层膜1nm腐蚀介质隔离，是不锈钢防护的基本屏障。不锈钢钝化具有动态特征，不应看作腐蚀完全停止，而是形成扩散的阻挡层，使阳极反应速度大大降低。通常在有还原剂(如氯离子)情况下倾向于破坏膜，而在氧化剂(如空气)存在时能保持或修复膜。
光电眼不锈钢工件放置于空气中会形成氧化膜，但这种膜的保护性不够完善。通常先要进行彻底清洗，包括碱洗与酸洗，再用氧化剂钝化，才能保证钝化膜的完整性与稳定性。酸洗的目的之一是为钝化处理创造有利条件，保证形成优质的钝化膜。因为通过酸洗使不锈钢表面平均有10μm厚一层表面被腐蚀掉，酸液的化学活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部
位高，因此酸洗可使整个表面趋于均匀平衡，一些原来容易造成腐蚀的隐患被清除掉了。但更重要的是，通过酸洗钝化，使铁与铁的氧化物比铬与铬的氧化物优先溶解，去掉了贫铬层，造成铬在不锈钢表面富集，提高了抗腐蚀的稳定性。不同的钝化处理也会影响膜的成分与结构，从而影响不锈性，如通过电化学改性处理，可使钝化膜具有多层结构，在阻挡层形成CrO 3或Cr 2O 3，或形成玻璃态的氧化膜，使不锈钢能发挥最大的耐蚀性。
（二）不锈钢酸洗钝化工艺（不锈钢螺钉类）；
凝结水系统
我司的不锈钢钝化方法通常为浸渍法，其中不锈钢螺钉类具体的酸洗钝化工艺流程为：备料→碳氢清洗→酸洗（除锈）→二级逆流水洗→化学钝化→二级逆流水洗→甩干→二级逆流水洗→热纯水洗→酒精脱水→甩干→烘干→检验；
其中主要工序及其原理：
1.备料：领取供应商提供的尺寸参数合格不锈钢螺钉；
2.碳氢清洗：该工序是通过碳氢清洗剂（CH1145）对不锈钢螺钉来料进行进一步的表面清洗，除油；
3.酸洗（除锈）：该工序是通过一定比例的酸溶液对不锈钢螺钉进行除锈、除杂质。酸溶液一般采用两种配方，配方一：HCl（350～500）ml/L， C 6H 12N 4（3～5）ml/L，操作时长为2±1min；配方二：HNO 3（50～100）ml/L，操作时长为8±2min；
4.二级逆流水洗：该工序为清除前工序残留溶液；
5.化学钝化：该过程是通过氧化剂在不锈钢螺钉表面形成一层稳定的钝化膜。
（三）优化控制；
通过对不锈钢螺钉钝化过程的工序的原理进行分析，可以发现酸洗（除锈）工序是控制螺钉后期是否会生锈的关键所在。为了避免过度酸洗的情况出现，我司对酸洗过程的酸溶液配比以及时间上有一个较为固定的参数（具体参数见上述工序原理），但按此参数进行的酸洗无法完全清除掉螺钉上的锈蚀，达不到应有的除锈效果。因此，在不改变原有参数的情况下，可以通过增加循环的方法，达到完全除锈的效果，具体实施控制方法为：“酸洗（除锈）→二级逆流水洗”为一个循环，酸洗除锈，水洗后进行一个初步的观察检验，如果达不到完全除锈的效果，则再进行一次“酸洗（除锈）→二级逆流水洗”的循环。通过验证，在不改变任何酸洗参数的情况下，一般1-3次循环可达到一个优异的除锈效果。
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