本文關(guān)鍵詞：再制造零件表面積碳的熔鹽清洗研究及工藝優(yōu)化

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【摘要】：在再制造工程中,再制造清洗工程是后續(xù)的再制造毛坯檢測與再制造零件修復(fù)的關(guān)鍵因素。熔鹽具有粘度較低,流動(dòng)性較好,化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn),鹽浴清洗可綜合應(yīng)用于各種有機(jī)污染物的去除,如積碳、油污、防松膠并且不受工件外形及孔洞的限制,高效的清洗可以將單工序的時(shí)間控制在3-10min之內(nèi)。熔鹽具有自潔凈功能,清洗池中的污物可自行分解,重復(fù)使用,而且廢棄的熔鹽呈塊狀,廢渣易于處理。面對熔鹽清洗的諸多優(yōu)勢,國外已經(jīng)開發(fā)了相應(yīng)的設(shè)備及配套的工藝參數(shù)。但是國內(nèi)對于此方面的研究還很少。本文研究了積碳的形成及吸附過程,然后探究了配方、溫度、時(shí)間對于熔鹽去污能力及清洗效果的影響,根據(jù)以上分析,優(yōu)化了熔鹽成分及比例,為熔鹽清洗的工業(yè)應(yīng)用提供了依據(jù)。本文首先觀測了積碳的微觀形貌和組成成分,探究了積碳的形成與吸附過程,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了積碳的形成機(jī)制。使用SEM、紅外-拉曼光譜等方法對積碳的化學(xué)成分及微觀形貌做了分析,得到了積碳的微觀結(jié)構(gòu)；分析了積碳的生成反應(yīng)與黏附過程；探討了不同的作用力對積碳形成的貢獻(xiàn),解釋了積碳形成的原因；結(jié)合高溫熔鹽清洗技術(shù)進(jìn)行了積碳的分層清洗,驗(yàn)證了積碳形成的機(jī)制。然后,通過去除率實(shí)驗(yàn)和清洗效果實(shí)驗(yàn)從熔鹽的配方、工作溫度、清洗時(shí)間三個(gè)變量角度探究熔鹽清洗影響規(guī)律。本文使用了正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究了各影響因素對于熔鹽的去污能力與清洗效果的影響。溫度在270-330℃時(shí)去污能力和清洗效果急劇提高,到330-360℃之后,雖然去污能力也在提高,但是表面清洗質(zhì)量有所下降；隨著KN03含量的提高,去污能力和清洗效果在逐漸降低。在保證表面不被損傷的前提下,熔鹽清洗的時(shí)間越長,零件表面清洗效果越好。根據(jù)得出的結(jié)論分析了各因素如何對清洗效果產(chǎn)生影響,并且對于熔鹽的清洗規(guī)律從不同的角度進(jìn)行了闡述。最后,通過混料實(shí)驗(yàn)改進(jìn)現(xiàn)有配方,并與現(xiàn)用的清洗方式作對比,表現(xiàn)出優(yōu)異的清洗效果。原有配方的最優(yōu)工作溫度高于NaNO2的分解點(diǎn),工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體。借鑒太陽能儲(chǔ)熱介質(zhì)的研究,提出新型的熔鹽配方。通過DSC-DT技術(shù)研究新的配方的熱物性,在250-300℃時(shí),新熔鹽配方處于很穩(wěn)定的狀態(tài)。基于混料實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),對新的熔鹽配方中的成分百分比進(jìn)行預(yù)測。確定硝酸鉀的含量為10%,亞硝酸鈉的含量為55%,硝酸鈉的含量為35%,清洗溫度為290℃時(shí),為最佳的工藝參數(shù)。并且與之前的熔鹽配方、煤油清洗、水基油污清洗劑清洗對比,在新配方的穩(wěn)定區(qū)間內(nèi),新的工藝對于去除氣門、螺栓、挺柱上的污染物有著良好的表現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：再制造 積碳 鹽浴清洗 去污過程
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U464
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 研究背景13-19
• 1.1.1 再制造清洗13-15
• 1.1.2 熔鹽清洗優(yōu)勢15-16
• 1.1.3 鹽浴清洗的發(fā)展16-17
• 1.1.4 熔鹽清洗的現(xiàn)狀17-19
• 1.2 課題的提出與研究的意義19
• 1.3 課題來源19
• 1.4 研究內(nèi)容19-21
• 第2章 積碳形成過程研究21-33
• 2.1 積碳性質(zhì)分析22-26
• 2.1.1 化學(xué)成分分析22
• 2.1.2 紅外光譜分析22-24
• 2.1.3 微觀形貌分析24-26
• 2.2 積碳的形成過程分析26-28
• 2.2.1 積碳形成的化學(xué)反應(yīng)26
• 2.2.2 積碳黏附機(jī)制研究26-28
• 2.3 積碳形成過程驗(yàn)證28-32
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)28-29
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 熔鹽清洗工藝及影響規(guī)律研究33-49
• 3.1 熔鹽清洗工藝及設(shè)備33-36
• 3.1.1 熔鹽清洗工藝33-34
• 3.1.2 熔鹽清洗設(shè)備34-36
• 3.2 清洗對象36
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)計(jì)36-38
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果38-42
• 3.4.1 去污能力實(shí)驗(yàn)38-39
• 3.4.2 清洗效果實(shí)驗(yàn)39-42
• 3.5 熔鹽清洗實(shí)驗(yàn)分析42-44
• 3.6 熔鹽清洗機(jī)理44-46
• 3.6.1 熱膨脹作用45
• 3.6.2 化學(xué)作用45
• 3.6.3 表面張力的作用45
• 3.6.4 綜合作用45-46
• 3.7 本章小結(jié)46-49
• 第4章 多元熔鹽配方優(yōu)化研究49-65
• 4.1 目前熔鹽配方的不足49
• 4.2 配方優(yōu)化的理論依據(jù)49-52
• 4.3 多元熔鹽的配方優(yōu)化52-63
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)對象52
• 4.3.2 試驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)52-54
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象54
• 4.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析54-58
• 4.3.5 清洗效果對比實(shí)驗(yàn)58-63
• 4.4 熔鹽清洗其他應(yīng)用63-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 總結(jié)65-66
• 5.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文和參與的科研項(xiàng)目71-73
• 致謝73-74
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表74

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