空调材料知识及表面处理工艺

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空调材料知识及表面处理工艺一、钣金件材料知识二、塑料件材料知识三、铜材料知识四、铝材料知识五、表面防腐处理工艺六、空调产品材料发展趋势目录一、钣金件材料知识按钣金基材区分:热轧板、冷轧板、不锈钢板按表面处理工艺:热镀锌板、电镀锌板、彩涂板以及高耐腐蚀钢板:锌-铝合金、锌铝镁稀土合金板等等空调钣金常用材料一、钣金件材料知识热轧板和冷轧板:1.热轧板用连铸板坯或初轧板坯作原料,经步进式加热炉加热,高压水除鳞后进入粗轧机,粗轧料经切头、尾、再进入精轧机,实施计算机控制轧制,终轧后即经过层流冷却(计算机控制冷却速率)和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状,厚度、宽度精度较差,边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后,再切板或重卷,即成为:热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向,价格适中,深受广大用户喜爱。一、钣金件材料知识2.冷轧板用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨,钢卷内径为610mm。一般冷连轧板、卷均应经过连续退火(CAPL机组)或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力,达到相应标准规定的力学性能指标。冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板,且其产品厚度右轧薄至0.18mm左右,因此深受广大用户青睐。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工,成为高附加值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC复膜钢板。一、钣金件材料知识热轧和冷轧两者的区别:1、冷轧板表面有一定的光泽度手确摸起来比较光滑,类似于那种用来喝水的很常见的钢水杯。2、热轧板如未经酸洗处理,则与市场上很多普通钢板的表面相类似,生了锈的表面为红色,没生锈的表面为紫黑色(氧化铁皮)。冷轧板与热轧板的性能优点在于:(1)精度更高,冷轧带钢厚度差不超过0.01~0.03mm。(2)尺寸更薄,冷轧最薄可轧制0.001mm的钢带;热轧现在最薄可达到0.78mm。(3)表面质量更优越,冷轧钢板甚至可以生产出镜面表面;而热轧板的表面则有氧化铁皮,麻点等缺陷。(4)冷轧板可以根据用户要求调整其力学性能如抗拉强度和工艺性能如冲压性能等。一、钣金件材料知识冷轧和热轧是两种不同的轧钢技术,顾名思义,冷轧就是在钢在常温情况进行扎制,这种钢的硬度大。热轧就是钢在高温情况下扎制。热轧板硬度低,加工容易,延展性能好。冷轧板硬度高,加工相对困难些,但是不易变形,强度较高。热轧板强度相对较低,表面质量差点(有氧化、光洁度低),但塑性好,一般为中厚板,冷轧板:强度高、硬度高表面光洁度高,一般为薄板,可以作为冲压用板。热轧钢板,机械性能远不及冷加工,也次于锻造加工,但有较好的韧性和延展性。从定义上来说,钢锭或钢坯在常温下很难变形,不易加工,一般加热到1100~1250℃进行轧制,这种轧制工艺叫热轧。大部分钢材都用热轧方法轧制。但是因为在高温下钢的表面容易生成氧化铁皮,使热轧钢材表面粗糙,尺寸波动较大,所以要求表面光洁、尺寸精确、力学性能好的钢材,以热轧半成品或成品为原料再用冷轧方法生产。在常温下轧制,一般理解为冷轧,从金属学的观点看,冷轧与热轧的界限应以再结晶温度来区分。即低于再结晶温度的轧制为冷轧,高于再结晶温度的轧制为热轧。钢的再结晶温度为450~600℃。一、钣金件材料知识冷轧产品和热轧产品薄板行来来说,是上道工序和下道工序的区别,热轧产品是冷轧产品的原料,冷轧将经酸洗处理的热轧钢卷上机使用辊式轧机,轧制,都是冷加工成型,主要是将厚规格的热轧板轧制成薄规格的冷轧板,通常如3.0mm的热轧板上机轧制可生产出0.3-0.7mm的冷轧卷,主要原理是利用挤压原理强行变形。热轧钢板分为厚板(厚度大于4mm)和薄板(厚度0.35~4mm)两种;冷轧钢板只有薄板(厚度为0.2~4mm)一种。由于热轧工艺技术的发展提高,在精度要求不是那么严格的场合已经广泛的使用热轧板了。如热轧镀锌板:热轧镀锌板是以热板为基板经过酸洗后直接镀锌,与传统镀锌板相比,由于少了冷轧这道工序而有着明显的成本优势,在建筑、汽车制造、钢板仓制造、铁路客车制造、高速公路护栏板、制造等行业有着良好的发展前景。随着热轧工艺技术的发展,热轧产品质量不断提高,厚度逐渐减薄,采用热轧薄板为原料生产热轧镀锌板替代了原来传统的单张镀锌,不仅拓宽了热轧镀锌板的使用范围,而且也挤占了以冷轧板为基板的热镀锌板市场份额。在国际上,热轧镀锌板已经得到广泛的应用。一、钣金件材料知识镀锌钢板知识:广泛应用在汽车上,这是因为它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现,将铁和锌放人盐水中,二者无任何导线联结时,铁和锌都会生锈,铁生红锈,锌生“白锈”;若在二者间用导线联结起来,则铁不会生锈而锌生“白锈”,这样锌就保护了铁,这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中,生产了镀锌钢板。热镀锌板:基材为冷轧板,也有少量选用热轧板,表面处理采取热浸镀锌方式,热浸镀锌工艺流程为:前处理—烘干—锌锅浸锌(445~465℃)—冷却—钝化——精整—入库。在钢材热镀锌时,锌液与钢材之间发生一系列的复杂的物理化学过程。诸如锌液对钢表面的浸润、铁的溶解、铁原子与锌原子之间的化学反应以及铁原子与锌原子的相互扩散等,由于上述的过程,在钢材表面便形成了由铁锌结合的Fe-Zn合金层。热镀锌锌层厚度100~220g/m2,有较强耐腐蚀性能,较好冲压性能,是目前空调钣金中最广泛最普遍使用的一种板材;一、钣金件材料知识电镀锌板:基材为主要为冷轧板,表面采取电镀锌方式进行防腐处理,锌层厚度20~50g/m2,有一定防腐蚀能力。电镀锌镀层均匀,表面光洁度好,涂装附着力强,焊接性能好。前几年在空调室外机外壳钣金件作为基材广泛应用。因锌层比较薄,耐腐蚀性能不如热镀锌板且电镀成本高,在热镀锌板涂装附着力及表面质量问题解决后,近几年已逐渐被热镀锌板材取代。只有在防腐蚀性能要求不高、对零部件表面质量要求比较高、需要焊接零部件上才有所使用。电脑机箱、小家电产品仍大量采用电镀锌板。电镀锌材料分类用途牌号原板一般用SECCSPCCBLCEBLCBLDEBLD冲压用SECDSPCDBUSDEBUSDBFFDEBFFD深冲用SECESPCEBSUFDEBSUFD一、钣金件材料知识热镀锌板知识热镀锌钢板及钢带的分类标准号分类普通用途深冲用途超深冲用途GB/T2518PTSCCSJISG3302SGCCSGCD1SGCD2SGCD3Q/BQB420St01ZSt02ZSt03ZSt04ZSt05ZQ/BQB422DC51DDC52DDC53DDC54DDC56DDINEN10142DX51D+ZDX52D+ZDX53D+ZDX54D+ZQ/72322100X.003DX51D+Z、DX52D+ZDX53D+ZDX54D+ZDX56D+Z一、钣金件材料知识热镀锌钢板的分类按表面处理工艺:钝化板、涂油板按镀锌表面形状:大锌花、正常锌花、小锌花、无锌花按表面光整程度:光整板、普通板按冲压能力:普通、深冲、超深冲热镀锌表面处理热镀锌板表面处理有钝化和涂油方式。钝化是在钢板镀锌表面涂上一层经铬酸处理钝化膜,钝化膜厚度20mg/m2,主要是防止镀锌表面产生白色锈蚀。涂油处理是在钣金表面涂上有机油层,目的也是为了防锈。相比较而言,钝化处理防锈效果好,在空调不需要进行喷涂的零(部)件,如边板、隔板、电器盒等内部件等,需要原因钝化板。由于钝化层会导致喷涂附着力不良,因此在需要进行喷涂钣金件需选用涂油板。一、钣金件材料知识热镀锌钢板的表面形状按锌液中加入铅多少,镀锌表面形状又可分为大锌花、正常锌花、小锌花、无锌花。含铅量越多,则钢板锌花越大,表面质量越粗糙,而钣金防腐蚀力较高。由于无锌花板不含铅符合环保要求,且表面质量好,近年来已得到广泛使用,目前空调钣金基本都使用无锌花板。热镀锌耐腐蚀性热镀锌钢板耐腐蚀性取决于镀层厚度、钝化层厚度等因素。一般镀锌层厚度100~220g/m2,镀层越厚,耐腐蚀性能越好。另外钝化层越厚也越能提高耐腐蚀性能。一般锌层厚度为180g/m2的热镀锌钣金件盐雾试验可通过96小时不生黄锈,240小时不产生红锈。一、钣金件材料知识彩涂钢板:也称为预涂钢板,与普通钣金件加工成型后进行涂装工艺(也称后涂)相反,预涂钢板是钢板成型前已在表面进行涂膜处理。基材一般为电镀锌板,表面涂装在冷轧后生产线完成,预涂钢板表面一般由底层膜(打底层)和表层膜(最上层)等2层涂膜构成,采用普通高分子聚酯树脂材料,涂膜厚度为20~30µm。与钣金后涂工艺相比,预涂板有较强耐腐蚀性能,很好表面质量,减少环境污染、提高效率等好处。在国外家电企业已大量推广应用。在国内,预涂板在建筑外观板材上广泛应用。由于价格较贵以及模具加工特殊性在家电业尚未得到普遍应用,目前在空调箱面板、冰箱洗衣机外观钣金等需要高表面质量上有较多使用。随着社会进步,预涂钢板大量替代钢板后涂工艺将成为必然趋势。一、钣金件材料知识高防腐蚀性钢板:热镀锌铝合金:镀层板表面平整,呈银灰色,有金属光泽1)由于铝的非动态化保护作用和锌的牺牲阳极保护作用的复合,因而热镀锌铝合金镀层板(简称GL)的显著性能特点是具有优异的耐蚀性,热镀铝锌合金镀层钢板镀层耐蚀性是普通热镀锌板的2~6倍。此外,GL板在使用的中、后期还表现出具有优异的耐切口腐蚀性。2)由于铝的熔点较高、且具有较强的耐氧化和热反射性,因而GL板具有优良的耐高温腐蚀性能。GL板允许在300℃的工作环境下长期使用,可在500~600℃高温环境下短期使用。GI的工作环境温度一般仅允许为室温,极限工作温度为230℃。3)GL板表面平整,呈银灰色,有金属光泽,表面为均匀分布的Al-Zn合金晶花,因而具有良好的外观装饰性。4)由于铝锌合金镀层的含孔率至少为2%,因而GL板在库存、运输过程中容易发生腐蚀而产生白锈、黑斑等缺陷。一、钣金件材料知识高防腐蚀性钢板:耐蚀性能好是热镀锌产品的最大优点,但人们对热镀锌产品的耐蚀性能要求越来越高。目前提高热镀锌镀层耐蚀性能的常用方法有:(1)增加镀层厚度。(2)合金化,以获得锌铁合金镀层,这种镀层的耐蚀性明显比纯锌镀层强,7μm厚的合金化镀层相当于10μm厚的纯锌镀层。(3)改善锌液成分,除了20世纪70~80年代开发并已商业化的Zn-5%Al合金镀层(Galfan)外,人们还开发出了耐蚀性高的锌合金镀层和特殊性能的镀锌层,如55%Al-43.5%Zn-1.5%Si合金镀层(Galvalume)、Zn-6%Al-3%Mg合金镀层、Zn-Ni合金镀层和锌镁合金镀层等。通过改善锌液配方,已开发出耐蚀性比传统镀层高18倍的高耐蚀镀层,并已投入工业化生产。一、钣金件材料知识高防腐蚀性钢板:(4)采用两步热镀法,第1次镀纯锌,第2次镀Zn-6Al-0.5Mg-0.1Si合金,可进一步提高耐蚀性。其中合金化,也叫镀层扩散退火处理,发展较早。经过合金化处理的镀层,不仅耐蚀性能增加,而且焊接性能和涂装性能也得到了很大的提高,因而大量应用于汽车、家电等领域。而Galvalume产品近年发展很快,其镀层耐蚀性能更高,表面美观,主要应用于建筑方面。另外,对锌液成分的改善,及对稀土等微量元素的添加所产生的影响依然是目前研究的一个重要方向。一、钣金件材料知识不锈钢板:不锈钢基础知识介绍不锈钢的定义是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和良好的耐腐蚀性能,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析,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