轴承产品的防锈技术分析

    轴承在各种场合得到广泛的应用,而作为一种精密的机械产品,一旦锈蚀,会对其使用带来不良的影响。因此必须要高度重视轴承的防锈工作。轴承的防锈包括工序间的防锈和成品的防锈两个方面。一般对成品的防锈比较重视,防锈效果也较好。而工序间的防锈由于观念和成本等方面的原因,不太被重视。因此采用简单方便,高效低成本的防锈方法就显得尤为重要。

　　从自行车到打印机,从普通机床到数控机床,从农用机械到航天装备,都使用了不同类型和不同精度等级的轴承。可以说只要有转动的地方就有轴承,轴承也因此被人们称为机械的关节。根据摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类,此处所述轴承,主要是指滚动轴承。

　　轴承作为一种精密的标准件,它的精度要求相当高,其工作性能直接影响到设备的工作性能。因此,做好轴承的防锈工作,对保证轴承产品的质量,维持设备的正常运行具有十分重要的意义。


　　1.1 工序间的防锈

　　轴承的各个组成零件在加工时有许多道工序,需在各工序间传递;轴承的半成品加工完毕后在装配前储存在中间库内。这些情况都必须考虑防锈的问题,这类防锈属于工序间的防锈。

　　1.2 轴承成品的防锈

　　将轴承各个组成部分装配为成品后,在储存、运输、使用过程中都需要考虑防锈的问题,这些环节的防锈属于轴承成品的防锈。


　　作为精密钢铁制品的轴承,造成其锈蚀的原因是很复杂的。主要有以下几个方面: 

　　2.1 不良的生产、储运、使用的环境 

　　潮湿空气、酸性物质、腐蚀性盐类、尘埃和杂质都容易造成轴承的锈蚀。

　　2.2 不严格遵守生产操作规程 

　　不遵守合理的防锈制度和操作规程也会造成轴承的锈蚀。在生产过程中没有严格按清洗防锈规程对轴承零件进行防锈处理。对装配后的轴承成品没有按油封防锈包装的要求进行防锈处理。

　　2.3 防锈材料不符合要求

　　使用的清洗煤油、防锈润滑油、滑油脂等产品的质量达不到工艺技术规定的要求;防锈纸、尼龙纸(袋)和塑料筒等轴承包装材料质量差。

　　2.4 轴承的材质差,零件加工余量小

　　轴承内外圈、滚动体的材料一般广泛采用轴承钢,这种钢有较理想的耐锈蚀性能,基本上可以满足一般工作条件的轴承要求,但该材料在潮湿或者高温的环境下,仍有可能产生锈蚀。部分企业轴承套圈的车削余量和磨削余量偏小,外圆上的氧化皮、脱碳层未能完全去除。特别是当其材质未达到要求,如钢材中非金属杂质含量偏高(钢材中硫含量的升高使材料自身抗锈蚀性能下降),金相组织偏差等,更容易造成锈蚀。


　　3.1 对生产车间和储存库房的要求

　　为避免不良环境的影响,无论是轴承的生产车间,还是储存轴承的库房都对环境有一定的基本要求:存放轴承的库房必须保持通风良好,相对湿度不得超过80%,室温应保持在25±10℃,昼夜温差不超过10℃。

　　3.2 工序间的防锈

　　3.2.1 对轴承零件的防锈

　　3.2.1.1 浸在防锈槽内

　　将轴承半成品浸在5%亚硝酸钠和0.6%碳酸钠的水溶液中,这种防锈效果较好,但要许多防锈槽等设备,占用大量的空间,而且也不方便进行管理。

　　3.2.1.2 浸涂浓亚硝酸钠溶液

　　将半成品清洗后,浸入含有15%～20%的亚硝酸钠和0.6%碳酸钠的溶液后,再将其堆放起来。采用这种方法占用的场地小,但防锈期较短,一般仅能保持7～14天,而在湿度较大的梅雨季节,只能保持2～3天就必须重新处理,因此这种防锈处理只能用于短时间的防锈。

　　3.2.1.3 涂油

　　涂油即将半成品像成品一样涂上防锈油。这一方法很可靠,而且可以保持较长的有效期,但必须在执行下一工序之前进行清洗,比较麻烦。

　　3.2.2 轴承装配过程的防锈

　　在装配轴承时应使零件保持清洁,避免大气中的湿气凝结在轴承表面上。具体措施如下: 

　　轴承在装配前要进行装前清洗,以除去水分和污物;装配最好在能调节空气的环境中进行,以避免湿气的凝聚;装配时要戴工作手套,避免汗手直接接触轴承零件而产生指纹锈;在自动装配线上进行装配时,可喷洒含有挥发性物质的混合液,如甲醇的氯化物,或采用氟氯烷致冷剂。

　　3.3 轴承成品的防锈

　　3.3.1 储运时的防锈

　　装配好的轴承应使用防锈油脂封存或其他的防锈材料封存防锈。对防锈油脂除一般的性能要求外,还要保证成膜性好,在一定的时间内能保持油膜厚度。

　　防锈材料的成份要稳定,不易变质或分层。最好和运转设备中采用的润滑油相协调,因此可采用防锈润滑油,使轴承在使用时不必起封清洗就能直接装机使用。

　　在储运轴承时,应保持原有包装的完整,以防锈蚀和污染。

　　3.3.2 使用过程中的防锈 

　　为防止滚道面和滚动面生锈,对于停止的机械来说,要使之经常短时间地运转,以改变滚动体和滚道面的接触位置为达到防水效果可向轴承内部充填润滑脂,或采用能进入接触面的有流动性的润滑油或润滑脂。不能使用硬的润滑脂,以避免产生摩擦腐蚀。


　　对于轴承成品的防锈,由于从出厂到使用其间过程较长,一般普遍比较重视,防锈技术比较成熟,防锈效果较好。而对于工序间的防锈,因各工序的间隔时间相对较短,另一方面由于存在后续工序,一般认为锈蚀可在后续工序中去除而容易让人忽视。而在实际生产中工序间的防锈也确实比较难于把握,防锈不到位,会造成轴承零件的锈蚀;如果防锈措施过度,不仅增加了防锈产品的投入,而且在后续工序中要去除防锈材料还增加了生产成本。为寻求一种方便有效的工序间防锈方法,相关企业经过不断的探索和实践,开发了各种新的防锈工艺。目前以采用淋喷式的防锈效果比较好。最初对滚柱进行防锈试验,将半成品和成品每天用亚硝酸钠水溶液冲洗一次,3个月后抽验没有发现锈蚀,后来对轴承圈套半成品采用淋喷式防锈,效果亦较好。

　　4.1 设备的构建

　　根据半成品的储存量,建立一个中间库,使用水泥地面,中间设置一条过道,宽约1.5m,用来通行运载轴承零件的小车。在通道的末端设置一个存放亚硝酸钠水溶液的水池,溶液配方为5%～10%亚硝酸钠加上0.6%碳酸钠。在地面上做好回水沟以回收溶液。将轴承零件堆放在过道的两旁,每堆之间留0.6m的走道。

　　4.2 工艺方法

　　每天上午用亚硝酸钠水溶液冲洗一次,水溶液由水泵从水池内吸出来,经橡皮管道通到莲蓬头冲洗轴承零件。冲洗后的水溶液由回水沟流回水池,在回水沟末端用细铁丝网及纱布做一个过滤网以防止灰尘杂质流入水池。

　　中间库应保持环境的清洁。水池的溶液每2天化验一次,根据化验结果进行补充。池内溶液的更换期限按不同季节设定,4至9月每2周彻底更换一次,10月至次年3月,每月更换一次。

　　4.3 结论

　　淋喷式防锈法管理比较方便,投入少、成本低,防锈效果显著,后续工序加工时容易清理。经过相关企业近几年来的试验与使用,证明对中大型、多批量、周期长的轴承半成品非常适合。