6.如何清除工件表面附著的殘油？

熱處理前，經常會發現一些工件表面附著一些殘油或固體污染物，這些殘油或污染物如果處理不好使之進入爐內加熱揮發或燃燒，會造成車間空氣污染甚至影響熱處理質量。對工件表面附著殘油或固體污染物的清洗方法主要有堿水清洗法、金屬清洗劑清洗方法、有機溶劑清洗方法、燃燒脫脂法和高級清洗技術。

（1）堿水清洗法

最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。

滲碳（碳氮共滲）工件，回火前的中間清洗多用加熱到70～80℃的5％～10％濃度的碳酸鈉溶液。密封箱式多用爐和連續式滲碳爐生產線上的中間清洗機即屬于此類。工件堿液清洗可采取噴淋和浸入雙重方式，然后用熱清水沖洗。最后利用工件的自身余熱進行干燥。堿水清洗方法最主要缺點是清洗效果不太好，尤其工件的盲孔和凹部易有污斑和殘留物。

（2）金屬清洗劑清洗方法

為克服堿水清洗方法的缺點，提高清洗效果，目前可采用專用金屬清洗劑，將清洗劑在40～80℃的水中稀釋成（1％～3％）溶液，將工件在溶液中浸泡15～20min，然后用熱水漂洗，最后用脫水油進行脫水處理。可加入清洗機中使用。

金屬清洗劑清洗方法缺點是價格貴，并有難聞的氣味，對工件有腐蝕作用，且產生的廢水會污染環境，因此必須對廢水進行處理，并回收廢油。

（3）有機溶劑清洗方法

使用三氯乙烷、三氯乙烯等有機溶劑清洗，清洗效果佳。但在常壓下以浸泡或噴淋方式清洗淬火工件時，有機溶劑的揮發和飛濺會污染環境。為此，可采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，工件在沒有空氣情況下和高密度的溶劑蒸汽均勻接觸，進一步提高清洗效果，并靠真空蒸餾回收溶劑和油。回收后的油中溶劑含量由20％降至4％以下，清洗結束，打開清洗機密封蓋時，溶劑蒸汽濃度在10ppm以下，低于三氯乙烯環境衛生規定的50ppm。

（4）燃燒脫脂法

機加工件在進入熱處理工序之前，需要清洗掉表面的油類。為此，可把工件在脫脂爐內加熱至450～500℃使油份汽化或燃燒，以達到工件去油的目的。

燃燒脫脂法僅適用于熱處理前的清洗，也能清洗切削油、防銹油等輕質、低黏度及低沸點油類。像高黏度、高沸點的重質淬火油燃燒后會有大量殘留物和炭黑附著在工件表面，達不到清洗目的。

（5）高級清洗技術

對于采用低壓真空滲碳等工藝處理的汽車零件（如汽車發動機零件、商用車變速器同步環套、轎車變速器零件）及航空發動機零件等，需要采用高級環保清洗工藝和設備，如采用真空清洗工藝及設備、超聲波清洗工藝及設備等。零件清洗后，不僅對環境無污染，還可以達到很高的清潔度，滿足了環保和對零件高清潔度的要求。高級清洗技術主要包括高級清洗技術、真空水基清洗技術、超聲波清洗技術等。

真空溶劑清洗技術。真空溶劑清洗由于采用碳氫化合物溶劑作為清洗劑，對淬火油、切削液及防銹液等具有很強的溶解能力，采用真空溶劑清洗機（如VCH系列）在真空狀態下，對工件進行預洗噴淋、蒸汽噴淋、循環噴淋及真空干燥等清洗流程，具有高效、穩定的清洗能力和極佳的清洗效果，更加節能環保，設備安全性好，生產效率高。特別適合于真空及滲氮熱處理等對于高端清洗要求的零件。

真空清洗工藝流程為：裝入工件（約1min）→抽真空（約3min）→預洗噴淋（約1min）→快速蒸汽清洗（約8min）→循環噴淋（約5min）→真空干燥（約7min）→取出工件（約2min），整個過程約35min。

從清洗效果看，通過在真空狀態下使用碳氫化合物溶劑和溶劑蒸汽對工件進行有效清洗，然后真空負壓干燥工件。同時再生裝置在真空負壓狀態下對溶劑進行蒸餾，并冷凝回收純凈溶劑。分離出的廢液收集后單獨排除，不但可以獲得優質的清洗效果，而且環保。

真空水基清洗技術。水系真空清洗是利用淬火油等揮發性液體減壓后沸點下降，和油、水、水蒸汽等一起加熱，其沸點也下降的原理進行清洗。由于是（真空）減壓清洗，對杯狀或盲孔狀零件清洗效果好，并能夠實施真空干燥（脫脂），而且清洗溫度較高，對滲碳淬火后需進行低溫回火的零件可實現清洗、回火一并完成。省略了回火工序，節省了能源，達到了節能和環保的要求，屬于清潔環保的清洗技術。

清洗過程如采用VCE系列真空水基清洗機進行清洗，其清洗過程主要有前清洗、真空清洗及真空干燥。

前清洗。工件被送往前室后，采用微噴射和空氣泡洗凈技術。首先用不含清洗液的溫水進行噴淋粗清洗。然后，用升降機降入槽浸泡。此時，從底部噴出的空氣泡與從側面出來的噴流相結合，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的清洗效果。為進一步的真空清洗打下了基礎。由于前室沒有加清洗液，油水的分離性好，便于廢油的回收。

真空清洗。在前室清洗后，把工件送往真空室，通過真空減壓將殘存的油和水蒸發。運用真空水蒸汽餾和真空共沸蒸餾原理，解決了以往水類清洗洗凈能力差的缺點。

真空干燥。真空清洗后，工件上僅有殘存的水，已經沒有殘油。為防止水對工件的銹蝕，應進行快速干燥。而真空干燥是快速干燥最有效手段。

超聲波清洗技術。超聲波清洗技術是利用超聲波的空化效應、加速度效應、聲流效應，能增強液體和工件表面的各種物理作用和化學反應，可降低溶液中化學介質的相對量，或以污染小的弱介質代替污染大的介質，因而超聲波技術是一種有應用價值的高效環保表面清洗技術。

超聲波清洗原理是超聲波清洗機是把每分鐘高達幾十（20～33）kHz的超聲波交變信號，通過換能器（超聲波發生器，將電能轉換成機械能）轉化成上下運動的振動波，并通過清洗機槽底部或側面，甚至上面作用于清洗液中。在清洗液中產生數以萬個微小氣泡，這些氣泡在超聲波不停的作用下，會不斷地產生，又不斷地閉合。在閉合時，會在液體間相互碰撞而產生上千個大氣壓力的沖擊波，從而破壞不溶性污物，使它們分散于清洗液中。當團體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時，污油被乳化，固體粒子脫離，從而達到表面凈化的目的。

超聲波的兩個主要參數。頻率和頻率密度。頻率20～33kHz；頻率密度=發射功率（W）/發射面積（cm2）。

超聲波清洗介質及工藝參數：

清洗介質：超聲波清洗介質一般采用化學溶劑和水基清洗劑，液體清洗劑一般由表面活性劑、贅合劑及其他助劑等組成。清洗介質的化學作用可加速超聲波清洗效果，超聲波清洗是物理作用，兩種作用相結合，可達到充分、徹底的清洗。

超聲波清洗工藝參數包括功率密度和清洗溫度。其中，超聲波的功率密度越高，空化效果越強，速度越快，清洗效果越好。（超聲波頻率：超聲波頻率越低，在液體中的空化越容易，適合于精細的工件清洗）。一般來說，超聲波的清洗溫度在30～40℃時的空化效果最好；但溫度越高，清洗劑作用越顯著。通常超聲波清洗時，采用40～60℃的工作溫度。

超聲波清洗的優點。同其他清洗方式相比，超聲波清洗顯示了巨大的優越性，尤其在專業化、集團化的生產企業中，已逐漸用超聲波清洗取代了傳統的的清洗工藝，很容易將帶有復雜外形，內腔和細空的零件清洗干凈。對一般的除油、防銹等工藝過程，在超聲波作用下只需兩三分鐘即可完成，速度比傳統方法提高幾倍，甚至幾十倍。清潔度也能達到高標準，適合于對產品表面質量和生產效率要求較高的場合。并且超聲波清洗節省溶劑、熱能、工作場地和人工等。

超聲波清洗工藝流程。超聲波清洗一般工藝流程為：超聲波清洗→超聲波漂洗→噴淋漂洗→烘干等工序。

超聲波技術是一種高效、環保表面清洗技術。目前應用已相當成熟、廣泛，發達國家已超過90％的相關企業采用此項技術。航空發動機零件、汽車及摩托車發動機零件等采用超聲波清洗獲得良好效果。