劣化切削液对铝合金表面腐蚀的行为研究

针对航天运载、战术武器领域的铝合金产品表面腐蚀问题,对比铝合金在切削液原液与劣化液中的腐蚀行为,重点研究了切削液中微生物滋生对腐蚀行为的影响,并根据研究结果开展劣化切削液的除菌技术研究,对比紫外线(UV)、臭氧(O_(3))、UV/O_(2)以及UV/O_(3)四种劣化切削液除菌处理方法对切削液性能的恢复程度。应用能谱仪(EDS)、荧光显微镜与表面轮廓仪等工具,基于电化学方法观察铝合金材料表面微生物附着与腐蚀情况,对比研究了铝合金表面的腐蚀行为。结果表明,细菌微生物的大量繁殖是铝合金在劣化切削液中表面腐蚀的原因,通过对比发现,铝合金在含微生物的切削液试样中的腐蚀速度明显增高,在劣化切削液的四种除菌处理方法中,UV/O_(2)处理效果最佳,处理3h后的切削废液中24h后铝合金表面基本无腐蚀。

车用铸铁零配件切削液的开发、应用及维护研究

文章针对铸铁内燃机等汽车零配件单机加工和集中供液加工的不同需求,采用石蜡基或环烷基基础油与乳化剂、防锈剂、油性剂等不同功能添加剂进行复配,通过一系列试验优化,研发了具有优异防锈性的铸铁单机用切削液及兼具防锈性和润滑性的集中供液切削液。开发产品不含亚硝酸钠、壬基酚等物质,符合GB/T 32812环保要求,并获得较广泛工业应用。同时文章根据应用情况,提出了切削液维护指标建议及异常排查处理建议。

PVDF基超滤膜的制备及其切削液废水分离性能

切削液废水含有大量乳化油,如未经处理直接排放,会造成环境污染、水生态系统破坏等。为了实现水包油乳化废水的高效分离、降低膜污染,以成膜性好、力学性能稳定、耐化学性能佳的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜为基膜,将胱胺的氨基引入到膜表面,再与甲基丙烯酸的羧基发生酰胺化反应,然后通过自由基聚合反应形成环状聚合物功能层,从而得到亲水性好、通量大且油水分离率高的PVDF基复合膜。通过红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、水接触角等测试对改性前后的膜样品的物化性能进行表征;采用自制错流过滤装置测试正己烷油水混合乳液、切削液废水的分离效果。研究结果表明,原膜(M0)的水接触角(WCA)为91.95°,改性后的膜M1,M2和M3的WCA分别降低至65.78°,51.08°,71.70°,说明改性膜的亲水性提高。M0与M1,M2和M3在正己烷油水乳液分离中各自的渗透通量分别为37.34,58.40,81.57,44.55 L·m^(-2)·h^(-1);对切削液废水分离的渗透通量分别是7.41,11.96,24.36,10.80 L·m^(-2)·h^(-1)。原膜和改性膜在分离高浓度的切削液废水时,渗透通量都有所下降,但改性膜的渗透通量明显高于原膜水渗透通量,其中M2改性膜的分离通量最佳,说明改性膜的亲水性和抗污染性最佳,有望用于工业含油废水处理。

臭氧催化氧化在单晶硅切削液废水处理的工程应用

单晶硅切削液废水具有COD高、可生化性差等特点。针对某单晶硅生产企业废水,目前拟采取将其在企业内经过气浮、生化、曝气生物滤池等工艺处理至达到接管标准后,与其他污水混合进入污水处理厂进行生化处理的措施,这存在着对下游污水处理厂水质冲击问题,影响其稳定运行。对此,在污水处理厂生化工艺段前增设臭氧催化氧化处理工艺段对废水进行预处理,以提升生化段进水水质。根据企业外排废水出水COD设置不同的臭氧投加量,连续运行15 d,分析了臭氧消耗量、出水COD和下游污水处理厂出水COD,结果表明,随着单位质量COD的臭氧投加量(臭氧投加比)的提高,出水COD显著降低,但过高的臭氧投加量会造成臭氧尾气破坏装置高负荷运行及高能耗。实验条件下,当臭氧投加比在0.98~1.39 mg/mg内变动,平均1.20 mg/mg时,臭氧工艺段出水COD平均为83 mg/L,下游污水处理厂最终出水COD平均为17 mg/L,实现了出水稳定达标。

机加工过程中切削液对航空铝合金零件的腐蚀机理研究

机加工过程中航空铝合金零件的腐蚀是一个普遍而又难以解决的问题,这与切削液的长期浸泡有直接关系。文章通过浸泡实验模拟机加工过程中切削液对航空铝合金零件的腐蚀现象,再结合其他实验分析机加工过程中航空铝合金的腐蚀机理。航空铝合金腐蚀区域Al、Mg、Zn和Cu元素含量明显降低;腐蚀区域C和O元素大幅增加,而这些变化与现场液杂质相关。含量较高的Cl-对航空铝合金具有非常强的腐蚀性,含量较高的Ca2+、Mg2+、Na+可以间接加速航空铝合金零件的腐蚀。阳离子杂质一方面提高切削液电导率,加速航空铝合金的电化学腐蚀;另一方面消耗缓蚀剂含量,削弱缓蚀剂的保护作用。文章为机加工过程中航空铝合金零件的保护和切削液缓蚀剂的研究提供一定理论依据。

切削液对金刚石线锯切割β-Ga_(2)O_(3)晶片表面质量的影响

为了开发出更适合β-Ga_(2)O_(3)晶片切片的切削液,探讨金刚石线锯切片过程中不同切削液对β-Ga_(2)O_(3)晶片表面质量的影响,通过测量接触角和表面张力,研究不同切削液对β-Ga_(2)O_(3)晶片表面的润湿性。采用粗糙度测量仪、非接触式测厚仪和扫描电镜(SEM)对晶片表面进行测试表征,研究去离子水、添加AEO-9的水基切削液和乳化切削液在不同工艺参数下对切割(010)面β-Ga_(2)O_(3)晶片的表面粗糙度、表面形貌、总厚度变化以及亚表面损伤层深度的影响。结果表明:与去离子水相比,添加AEO-9的水基切削液和乳化切削液均能有效降低β-Ga_(2)O_(3)表面的接触角和表面张力,表明2种切削液均可提高晶片表面润滑性;乳化切削液的效果随着工艺参数的变化而波动很大,只有在低切削热和大切削力的条件下,才能明显优化晶圆表面质量,而水基切削液可稳定地获得较高的晶片表面质量,更适用于β-Ga_(2)O_(3)晶片切割。

环保型环烷基油金属切削液的开发与应用

采用环烷基原油,通过加氢处理-临氢降凝-补充精制三段式高压加氢技术制备出含芳烃环烷基润滑油基础油,以低毒或无毒成分代替传统切削液中的有害物质,制得环保型环烷基油金属切削液,对其综合性能进行了评价。结果表明:所制环烷基基础油的40℃运动黏度为23.09 mm^(2)/s,芳碳(CA)、环烷碳(CN),链烷碳(CP)质量分数依次为7.4%,46.5%,46.1%;金属切削液最优配制方案中基础油质量分数为30%,配制的切削液综合性能指标和禁用物质含量指标均符合国家标准,使用中切削液外观保持均匀状态,未出现分层或表面漂浮油花的现象。

纯锡材料超精密车削切削液的配比研究

为实现超精密切削纯锡表面质量的优化,通过对多种类型切削液进行评估研究,确定切削纯锡材料的切削液类型为酒精与异构烷烃的混合物,就不同的切削液配比分别进行切削实验,利用白光干涉仪观测表面形貌以及表面粗糙度,分析产生的表面缺陷以及表面粗糙度数据。实验结果表明,在相同的切削参数下,使用金刚石刀具超精密车削纯锡的最佳切削液配比为:酒精含量20%,异构烷烃切削液含量80%;使用硬质合金刀具超精密车削纯锡的最佳切削液配比为:酒精含量60%~80%,异构烷烃切削液含量20%~40%。

水溶性切削液浓度的测定方法及应用

本文主要探讨了切削液性能的测定方法,重点关注了pH值测定方法、折光率测定方法和密度测定方法。切削液的性能包括稳定性、润滑性能和冷却效果等,而浓度对这些性能有着重要影响。准确测定和调整切削液浓度对于维持切削液性能的稳定和优化加工质量非常重要,综合运用这些测定方法,可以有效地评估和调整切削液浓度,确保切削液的性能和质量。

切削液研究进展及发展趋势

切削液是金属加工过程中重要的配套材料,对金属切削加工过程具有非常重要的意义。与传统切削液相比,水基半合成金属切削由于绿色环保、低碳化将会成为未来发展金属加工液的发展方向,综述了近年来国内外对切削液的研究进展。通过对金属切削加工过程中所使用的切削液进行分类,介绍了水基切削液与油基切削液的区别、切削油的作用、目前存在的问题,同时讨论了金属加工液的发展趋势。

优势菌挂膜法处理切削液废液的研究

利用优势除油菌,通过挂膜的方式吸附在聚氨酯海绵填料中,直接处理切削液废液。通过水质检测仪、金相光学显微、宏基因分析等手段,研究微生物挂膜过程、含油废水降解情况,并分析了挂膜完成后好氧反应器中微生物物种分布特征。结果表明,在19 d优势菌可挂膜成功,挂膜完成后COD、NH3-N、TP降解率均可达60%左右;好氧反应设备中优势物种为固氮螺菌属、动胶菌属等。微生物群落与环境存在复杂的交互关系,主要包括代谢物交换、代谢物产生、信号传导等。

二元乳化剂对半合成切削液乳液性能的影响研究

文章研究了聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(吐温80)和脂肪醇聚氧乙烯醚二元乳化剂对半合成切削液乳液性能的影响,通过粒度分析仪、表面张力仪、泡沫测定仪,分别表征了60℃条件下储存168 h前后,不同亲水亲油平衡值(HLB值)稀释液的粒径、表面张力和泡沫高度,探究了二元乳化剂与乳化液的粒径、表面张力和泡沫性之间的关系。试验结果表明:当HLB值为13.0时,半合成切削液的稀释液表现出最佳的乳液稳定性;当HLB值为13.0~13.5时,新稀释液和老化液的表面张力达到最大值,且新稀释液的表面张力高于老化液的表面张力;新稀释液和老化液的泡沫体积随着HLB值呈现先升高后降低的趋势,在HLB值为13.5~14.5时泡沫体积达到最大值。

全合成铝合金切削液的研制

针对新能源汽车铝合金零部件的加工工艺特点和加工要求,结合铝合金的特性,采用聚醚多元醇酯、聚醚、防锈剂、缓蚀剂和去离子水,研制了一款全合成铝合金切削液。对研制产品与某品牌半合成切削液的润滑性、铝腐蚀性、防锈性、消泡性、抗硬水性能进行了对比测试。结果表明,2款产品的润滑性、防锈性、铝腐蚀性相当;研制产品的消泡性表现更好,抗硬水性能更佳(≥1000 mg/L);研制产品的综合性能表现更优,可满足新能源汽车铝合金零部件的加工要求。

机械加工过程中切削液冷却技术对工件表面粗糙度的影响研究

通过对切削液冷却技术在影响工件表面粗糙度方面的深入探讨,本研究从试验构思与手段、试验成果与数据评估、在工业制造中的实际应用案例考察以及改进方案和未来发展等多角度进行了全面分析。在试验策划与手段的描述上我们细致阐述了如何恰当构思试验计划、挑选素材和构件,并借助试验仪器以及表面检测技巧来开展试验工作。经过实验观测和数值解析本研究证实了切削液冷却技术对工件表面光洁度的确切作用,并且确认了该技术在增进生产效能与提升制造品质方面的功效。在制造业生产实践的案例研究中本次我们选取了一家汽车配件生产商作为典型,展现了切削液冷却技术在现场制造过程中的应用成效。

切削液对发动机缸体缸盖加工的影响——以铝变色及刀具寿命为例

发动机是汽车的心脏。缸体、缸盖工艺复杂, 在实际生产过程中会出现各种工艺问题, 包括质量问题、刀具磨损消耗成本过大等。解决这些工艺问题, 必须从刀具、机床、夹具、切削用量等方面综合考虑。国内外多年来的实践证明,切削液及其处理品质对零件加工质量、刀具寿命、运行成本和环境安全有很大影响。发动机生产线机床布置密、加工要求高,正确选择切削液处理方式更是用好切削液、让其充分发挥加工保障作用的关键。

基于多波长协作的切削液残留表面激光位移测量误差补偿方法

在加工测量一体化过程中,工件表面切削液残留形成的油膜会严重影响光学在机测量的精度。现有的误差补偿方法通常需要获取油膜介质的先验信息,如成分、厚度等。而这些信息受加工形质、切削液随机分布等因素的影响难以实时获取。为此,本文提出一种基于多波长协作的切削液残留表面激光位移测量误差补偿方法。首先设计并搭建了基于激光三角位移测量的多波长激光测量系统,可利用多波长激光测量同一被测点位移。通过引入柯西色散规律,建立光学系统与激光波长的解析关系,并基于此推导出多波长激光测量内在的差分特性,最终实现误差补偿。本文依此方法进行了实验。结果表明补偿后测量误差绝对值小于0.01 mm,与未补偿的测量数据对比,误差降低了至少92%。

切削液技术的现状和发展

众所周知,切削液是金属切削加工的重要配套材料。人类使用切削液的历史可以追溯到远古时代。人们在磨制石器、铜器和铁器时,就知道浇水可以提高效率和质量。在古罗马时代,车削活塞泵的铸件时就使用橄榄油,16世纪使用牛脂和水溶剂来抛光金属盔甲。从1775年英国的约翰·威尔金森(J.wilkinson)

铝合金合成型高光切削液的研制

基于铝合金自身的特性和高光加工质量的要求,以蓖麻油酸和甲氧基聚乙二醇为原料,合成一种聚醚多元醇酯润滑剂,再以马来酸酐合成物复配硼酸、三元羧酸为防锈剂,研制了一款新型的合成型高光切削液,对比研究了该合成型高光切削液与市面常见的进口和国产切削液的润滑性能、对铝合金的防腐蚀性、防锈性、消泡性和抗硬水性。结果显示:与进口和国产切削液相比,高光切削液的最大无卡咬负荷P_(B)值为735 N,优于进口切削液(686 N)和国产切削液(588 N);高光切削液的攻丝扭矩值最低,进口切削液次之,国产切削液稀释液的攻丝扭矩值最高,表明高光切削液具有更好的润滑性。24 h腐蚀试验表明高光切削液对铝合金的防腐蚀性为A级,达到进口切削液的水平,优于国产切削液。高光切削液的防锈性较好,消泡性优异,抗硬水性能佳。

2A12铝合金水基切削液的缓蚀和润湿性能研究

为设计和制备2A12铝合金用水基切削液,确保加工后表面无锈蚀,采用响应曲面法优化配方中三乙醇胺(TEA)、十二碳二元酸(DC12)和乙二胺四乙酸(EDTA)添加量,并考察对2A12铝合金的协同缓蚀作用,引入酰胺改性植物油(AMV-1)和自乳化酯(SEE)提高配方防蚀效果,通过添加表面活性剂增强配方体系的润湿性能,最后结合红外光谱和分子结构分析阐明AMV-1和SEE缓蚀性能的构效关系。结果表明:TEA、DC12和EDTA是影响2A12铝合金腐蚀的显著性因素,TEA和DC12存在交互作用,最优添加量(质量分数,下同)分别为11.10%、1.70%和0.44%;添加8.0%(质量分数)AMV-1和2.0%(质量分数)SEE可使铝合金表面无腐蚀和变色;聚醚L44可提高配方润湿性能,当添加2.0%(质量分数)时,表面静态接触角从49.732°降至36.451°;AMV-1、SEE分别与铝合金表面形成配位化合物保护膜层和疏水膜层从而起到缓蚀效果。

绿色通用型乳化切削液的制备

采用自制多功能芥酸三乙醇胺盐乳化剂,筛选出性能优良的菜籽油为植物基础油,并采用高分子环保型极压剂,制备了环保通用型乳化切削液。性能评价结果表明:该环保通用型乳化切削液具有优异的稳定性、润滑性、极压性、防锈性,最大无卡咬负荷为548 N,消泡性能为1.5 mL/10 min;在对铸铁片、45#钢、62#黄铜、LY16铝片的实验中均表现出良好的防锈性能,平均粒径为0.178μm,且粒径分布均匀;不含对环境有污染的非环保性物质。应用实验表明,该环保通用型乳化切削液具有多功能性,适用于黑色和有色金属加工工艺润滑,且水解安定性能好。