清洗是指清除緊固件表面的液體和固體污染物，使緊固件表面達(dá)到一定的潔凈度，清洗是緊固件生產(chǎn)過程中不可忽視的中間工序。緊固件表面的污染物直接進(jìn)入熱處理爐內(nèi)或在車間流轉(zhuǎn)、揮發(fā)或燃燒，容易造成環(huán)境污染。清洗屬于清潔生產(chǎn)范疇。清洗過程是清洗介質(zhì)、污染物及緊固件表面三者之間的相互作用，是一種復(fù)雜的物理與化學(xué)作用的過程。

　　1、清洗方式和方法

　　1.1 清洗種類

　　緊固件行業(yè)的清洗環(huán)節(jié)主要有兩個(gè)：一個(gè)是熱處理前的清洗，主要是清洗前道工序殘留的冷卻油、冷卻液及防銹液等附著物;二是熱處理后清洗，主要是清洗淬火后的殘留淬火油。按照清洗方法和原理可分為：物理清洗、化學(xué)清洗等。

　　①物理清洗 物理清洗是指借助各種機(jī)械外力和能量使污垢粉碎、分解并剝離物體表面，從而達(dá)到清洗效果。常用的方法有噴淋、高壓水射流、攪動、超聲波清洗等。

　　②化學(xué)清洗 化學(xué)清洗是指采用一種或幾種化學(xué)藥劑或其它水溶液，借助清洗劑對物體表面污染物進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化、溶解、剝離并達(dá)到清洗效果。常用清洗方法有堿水清洗、溶劑清洗等。

　　1.2 常用的清洗方式

　?、俳n清洗。在清洗槽內(nèi)加入清洗液，將被清洗的緊固件浸漬其中的清洗方式。由于僅靠清洗液的化學(xué)作用清洗，所以洗滌能力弱，需要長時(shí)間。

　?、趪姎馇逑?。在清洗槽中安裝噴氣噴管，用氣體將清洗液噴射到被清洗的緊固件表面上的清洗方式，壓力大于2MPa。

　　③噴流清洗。從槽的側(cè)面將清洗液在液相中噴出，靠清洗液的攪拌力(物理作用)促進(jìn)洗滌。洗滌能力比浸漬清洗強(qiáng)。

　?、車娏芮逑础Ｔ谇逑床蹆?nèi)安裝噴淋裝置，將清洗液噴射到被清洗的緊固件表面，清洗壓力小于0.2MPa。

　?、轀p壓清洗。在清洗槽內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，由于減壓，洗滌劑能較好地滲透到被清洗的緊固件的縫隙之間。若和超聲波配合，清洗效果大大增強(qiáng)。

　?、迖婌F清洗。在清洗槽內(nèi)安裝噴霧管，在氣相中將洗滌劑噴附到被清洗緊固件表面上的清洗方式。壓力一般為0.2～2MPa。

　　1.3 殘油的清洗方法

　　殘油的清洗主要是針對冷鐓加工或切削加工時(shí)緊固件表面附著的冷卻油、熱處理油中淬火后緊固件表面殘油的清洗。

　?、賶A水清洗法

　　 簡單的堿水清洗是直接加熱或間接加熱式的清洗槽，清洗液是3%～10%的N2CO3或NaOH水溶液。

　　對滲碳或碳氮共滲的自攻螺釘，回火前的中間清洗多用加熱到50～70℃的5%～10%的碳酸鈉溶液。連接式網(wǎng)帶爐即屬于此類。緊固件清洗一般采用噴淋和浸入雙重方式，若用熱水沖洗效果更好， 后利用高壓氣流進(jìn)行干燥。

　　堿水清洗方法 主要缺點(diǎn)是清洗效果不太好，尤其是緊固件的盲孔和凹槽部易有污斑和殘留物。對于堿水清洗產(chǎn)生的廢水必須進(jìn)行中和處理，并回收廢油，達(dá)到相關(guān)環(huán)保要求方可排放。

　　②金屬清洗劑清洗方法

　　為克服堿水清洗方法的缺點(diǎn)，提高清洗效果，目前可采用專用金屬清洗劑，將清洗劑在40～70℃的水中稀釋成1%～3%溶液，將緊固件在溶液中浸泡15～20min，然后用熱水漂洗， 后用脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理?？杉? 入清洗機(jī)內(nèi)使用。

　　金屬清洗劑清洗方法缺點(diǎn)是價(jià)格貴，并有難聞的氣味，對緊固件有一定的腐蝕作用，廢水污染環(huán)境，因此，必須對廢水進(jìn)行處理，并回收廢油。

　?、塾袡C(jī)溶劑清洗方法

　　采用三氯乙烷、三氯乙烯等有機(jī)溶劑清洗，清洗效果佳。在常壓下以浸泡或噴淋方式清洗淬火緊固件時(shí)，有機(jī)溶劑的揮發(fā)和飛濺污染環(huán)境。為此，應(yīng)用密閉減壓溶劑真空清洗法的全套裝置，利用真空泵把空氣排出，緊固件在沒有空氣情況下和高密度的溶劑蒸汽接觸，進(jìn)一步提高清洗效果，并靠真空蒸溜回收溶劑和油?；厥蘸蟮挠椭腥軇┖坑?0%降至4%以下，低于三氯乙烯環(huán)境衛(wèi)生規(guī)定的50ppm。

　?、苋紵撝?/p>

　　冷鐓或機(jī)加工的緊固件在進(jìn)入熱處理工序之前，需要清洗掉表面的油類。為此，可把緊固件在脫脂爐內(nèi)加熱至350℃～400℃使油份汽化或燃燒，以達(dá)到緊固件去油的目的或表面除磷的效果。

　　燃燒脫脂法僅適用于熱處理前的清洗，也能清洗冷卻油、防銹液等輕質(zhì)、低粘度及低沸點(diǎn)油類。高粘度、高沸點(diǎn)的重質(zhì)淬火油燃燒后會有大量殘留物和碳黑附著在緊固件表面，達(dá)不到清洗目的。

　　2、清洗技術(shù)簡述

　　對于要求表面高度清潔的緊固件如航空螺栓、汽車發(fā)動機(jī)連桿螺栓等，目前采用真空或超聲波等 清洗技術(shù)，以代替常用的對大氣臭氧層具有破壞作用的含氯烴類物質(zhì)作為溶劑的清洗方法，可以實(shí)現(xiàn)高效環(huán)保清洗。

　　2.1 真空溶劑清洗技術(shù)

　　真空溶劑清洗由于采用碳?xì)浠衔锶軇┳鳛榍逑磩瑢Υ慊鹩?、冷卻油及防銹液等具有很強(qiáng)的溶解能力，采用真空溶劑清洗機(jī)，在真空狀態(tài)下，對緊固件進(jìn)行預(yù)洗噴淋、蒸汽噴淋、循環(huán)噴淋及真空干燥等清洗流程，具有高效、穩(wěn)定的清洗能力和 的清洗效果、節(jié)能環(huán)保。

　　2.1.1 真空水基清洗技術(shù)

　　水系真空清洗是利用淬火油、冷卻油等揮發(fā)性液體減壓后沸點(diǎn)下降，和油、水、水蒸汽等一起加熱，其沸點(diǎn)也下降的原理進(jìn)行清洗。由于是(真空)減壓清洗，對杯狀或盲孔狀異型緊固件清洗效果好，并能夠?qū)嵤┱婵崭稍?脫脂)，且清洗溫度較高，對滲碳淬火后需進(jìn)行低溫、中溫回火的螺釘可實(shí)現(xiàn)清洗、、回火一并完成。省略了回火工序，節(jié)省了能源，達(dá)到了節(jié)能和環(huán)保的要求。工藝流程及效果：

　　①清洗工藝流程 裝入緊固件(約1min)→抽真空(約3min)→預(yù)洗噴淋(約1min)→快速蒸汽清洗(約8min)→循環(huán)噴淋(約5min)→真空干燥(約7min)→取出緊固件(約2min)，整個(gè)過程約35min。 ②清洗效果 通過在真空狀態(tài)下使用碳?xì)浠衔锶軇┖腿軇┱羝麑o固件進(jìn)行有效清洗，然后真空負(fù)壓干燥緊固件。同時(shí)再生裝置在真空負(fù)壓狀態(tài)下對溶劑進(jìn)行蒸餾，并冷凝回收純凈溶劑。分離出的廢液收集后單獨(dú)排放，不但可以獲得優(yōu)質(zhì)的清洗效果，且環(huán)保。

　　2.1.2 真空水基清洗過程

　?、偾扒逑? 緊固件被送入真空清洗機(jī)前室后，采用微噴射和空氣泡洗凈技術(shù)。首先用不含清洗液的溫水進(jìn)行噴淋粗清洗。然后，用將緊固件入槽浸泡。此時(shí)，從底部噴出的空氣泡與從側(cè)面出來的噴流相結(jié)合，即使不加清洗劑，大部分的油污被清洗干凈，與單一浸泡清洗方式相比也能獲得滿意效果。

　?、谡婵涨逑? 在前室清洗后，把緊固件送往真空室，通過真空減壓將殘存的油和水蒸發(fā)。運(yùn)用真空水蒸汽餾和真空共沸蒸餾原理，解決水類清洗洗凈能力差的缺點(diǎn)/

　?、壅婵崭稍?真空清洗后，緊固件上僅有殘存的水，已經(jīng)沒有殘油。為防止水對緊固件的銹蝕，應(yīng)進(jìn)行快速干燥。而真空干燥是快速干燥 有效手段。

　　2.2 超聲波清洗技術(shù)

　　超聲波清洗技術(shù)是利用超聲波的空化效應(yīng)、加速度效應(yīng)、聲流效應(yīng)，能增強(qiáng)液體和緊固件表面的各種物理作用和化學(xué)反應(yīng)，可降低溶液中化學(xué)介質(zhì)的相對量，或以污染小的弱介質(zhì)代替污染大的介質(zhì)，因而超聲波技術(shù)是一種有應(yīng)用價(jià)值的高效環(huán)保表面清洗技術(shù)。

　　2.2.1 超聲波清洗技術(shù)

　　超聲波清洗是把每分鐘高達(dá)幾十(20～33)KHz的超聲波交變信號，通過換能器(超聲波發(fā)生器，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能)轉(zhuǎn)化成上下運(yùn)動的振動波，并通過清洗機(jī)槽底部或側(cè)面，甚至上面作用于清洗液中。在清洗液中產(chǎn)生數(shù)以萬個(gè)微電子小氣泡，這些氣泡在超聲波不停的作用下，會不斷產(chǎn)生，又不斷地閉合。在閉合時(shí)，會在液體間相互碰撞而產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓力的沖擊波(這就是超聲“空化”效應(yīng))，從而破壞不溶性污物，使它們分散于清洗液中。當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹著而粘附在清洗緊固件上時(shí)。污油被乳化，固體粒子脫離，從而達(dá)到表面凈化的目的。

　　2.2.2 超聲波清洗工藝參數(shù)

　　①清洗介質(zhì)：超聲波清洗介質(zhì)一般采用化學(xué)溶劑和水基清洗劑，液體清洗劑一般由表面活化劑、贅合劑及其他助劑等組成。清洗介質(zhì)的化學(xué)作用可加速超聲波清洗效果，超聲波清洗是物理作用，兩種作用相結(jié)合，可達(dá)到充分、徹底的清洗。②功率密度：超聲波的功率密度越高，空化效果越強(qiáng)，速度越快，清洗效果越好。③超聲波頻率：超聲波頻率越低，在液體中的空化越容易，適合于精密的緊固件清洗。④清洗溫度：一般來說，超聲波在30～40℃時(shí)的空化效果 好，溫度越高，清洗劑作用越顯著。通常超聲波清洗時(shí)，采用40～60℃的工作溫度。⑤超聲波清洗工藝流程：超聲波清洗→超聲波漂洗→噴淋漂洗→烘干等工序。

　　2.2.3 超聲波清洗技術(shù)的應(yīng)用

　　超聲波清洗技術(shù)是一種高效、環(huán)保表面清洗技術(shù)。目前應(yīng)用已相當(dāng)成熟、廣泛，國外已超過80%的相關(guān)企業(yè)采用此技術(shù)。同其它清洗方式相比，超聲波清洗顯示了巨大的優(yōu)越性，用超聲波清洗逐漸取代傳統(tǒng)的清洗工藝，很容易將復(fù)雜外形的緊固件清洗干凈。對一般除油、防銹等工藝過程，在超聲波作用下只需二三分鐘即可完成，速度比傳統(tǒng)方法提高幾倍，甚至幾十倍。對航空緊固件、汽車發(fā)動機(jī)連桿螺栓及摩托車發(fā)動機(jī)螺栓等，采用超聲波清洗清潔度完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，可獲得良好效果且節(jié)省溶劑、熱能、工作場地和人工等。

　　3、清洗劑的種類

　　可根據(jù)緊固件污物的種類及采用的清洗工藝(如噴射、浸洗、超聲波等)選擇合適的清洗劑。常用清洗劑有水溶性清洗劑、有機(jī)溶劑清洗劑及碳?xì)漕惽逑磩┑取?/p>

　　3.1 水溶性清洗劑

　?、賶A性清洗劑 這是一種 廣泛的清洗劑。由增潔劑和表面活性劑的堿土金屬鹽混合配置而成。能夠除去可溶性油脂、切削冷卻液及帶腐蝕性污物，其價(jià)格相對低廉。

　?、诤铣汕逑磩?合成清洗劑是一種含胺基物質(zhì)的有機(jī)堿性清洗劑?？捎糜谇宄o固件表面的淬火油和聚合物溶液。

　　3.2 高效環(huán)保清洗劑

　?、偎逑磩c(diǎn) 采用水基清洗劑，具有較強(qiáng)的去油污能力，洗滌性能好，能夠代替汽油、丙酮、四氯乙烯等有機(jī)溶劑。該系列清洗劑無毒，且即有一定的防銹能力。如常溫除油水基清洗劑。

　?、谡婵沼突逑磩? 利用輕質(zhì)溶劑油對淬火油、切削冷卻油等重質(zhì)油污染的溶解能力，進(jìn)行洗凈。利用負(fù)壓(6.6×102pa)和150℃以下低溫進(jìn)行干燥。該方法完全可以達(dá)到三氯乙烷等有機(jī)溶劑的清洗效果。其清洗介質(zhì)經(jīng)回收后，反復(fù)使用，沒有廢水廢液排放。因清洗、干燥的全部過程是在負(fù)壓下進(jìn)行，沒有空氣接觸，因此，運(yùn)行安全可靠。

　　③碳?xì)浠衔锶軇? 碳?xì)浠衔锶軇┣逑磩┚哂辛己玫南磧裟芰碍h(huán)保性能，克服了常規(guī)清洗的缺點(diǎn)。碳?xì)浠衔锶軇┑娜軇╊愋蜑榈谒念惖?石油類碳?xì)浠衔铩Ｋc油污的滲透性能力強(qiáng)，洗滌效果好，無毒性，無氣味，可再生利用。對環(huán)境沒有影響，是一種高效環(huán)保的清洗劑。

　　如強(qiáng)力型碳?xì)淝逑磩m用于熱處理前、后的清洗，對冷卻油、淬火油、回火油具有強(qiáng)勁的清洗力，保證清洗質(zhì)量。強(qiáng)力型碳?xì)淝逑磩┑陌踩阅芨?，回收性能好，能反?fù)使用，能實(shí)現(xiàn)零排放，對環(huán)境無污染，無廢水處理之憂。主要用于滲碳淬火的多用爐、網(wǎng)帶爐或真空超聲波清洗機(jī)。