鄧建華，彭 濤，徐義唯，劉森林

(蚌埠化工機械制造有限公司，蚌埠 233000)

近年來隨著國家倡議從中國制造到中國創(chuàng)造。各行各業(yè)都在加強管理，提質(zhì)增效。在實驗室為了減少不必要的浪費也將不銹鋼酸堿槽改為搪玻璃水槽。因為搪玻璃酸堿槽耐用壽命是現(xiàn)在已知材料中最長的，又不影響實驗結(jié)果，因此是實驗室的首選，是做強酸、強堿化學(xué)實驗必備器具。

1 材料選擇

選擇上海寶鋼1 mm厚搪瓷專用鋼板。它含碳量低，既保證機械強度、力學(xué)性能，又保證化學(xué)成分滿足要求。

1.1 鋼板化學(xué)五元素含量

1)碳：碳的含量多少決定材料可涂搪性和機械加工性能，含碳量必須小于0.1%。鋼板中較低的含碳量可以增加鋼板的塑性和韌性，也提高材料可焊接性能和可涂搪性能。也就是碳的多少影響著表面的光潔和美觀。因為碳的存在，在產(chǎn)品多次的高溫?zé)蛇^程中會產(chǎn)生大量的氣體，使瓷層表面產(chǎn)生針孔，多的話還能產(chǎn)生魚鱗狀剝落。鋼板中碳含量越高，搪燒過程中產(chǎn)生的有害氣體越多，對產(chǎn)品質(zhì)量的危害性越大。因此在搪瓷鋼板中必須要對碳的含量進(jìn)行控制。

2)硅：硅能增強鋼的強度和膨脹系數(shù)，但是降低了鋼的韌性和延展性，過高的硅含量會降低瓷層與鋼板之間的密著。因此硅含量必須控制在一定的范圍內(nèi)，一般要求硅含量在0.01%～0.04%之間。

3)錳：錳能增強鋼板韌性和延展性，錳的好處在于能夠與鋼板中的硫結(jié)合形成硫化錳，消除有害氣體二氧化硫氣體的產(chǎn)生。錳含量一般要求在0.25%～0.45%之間。

1.2 鋼板力學(xué)性能

搪瓷鋼板要求抗拉強度275～412 MPa，屈服強度98～284 MPa。

2 搪玻璃水槽的生產(chǎn)

2.1 焊接成型

使用焊條電弧焊或二氧化碳?xì)怏w保護焊，焊后成型如圖1(長400 mm ×寬320 mm ×高100 mm)。為了加強酸堿槽強度，筆者對上沿進(jìn)行了翻邊處理，在焊接完成后，用角向磨光機對焊縫進(jìn)行修磨，使得焊縫表面平滑光潔。

2.2 搪瓷燒結(jié)

使用箱式電阻爐來進(jìn)行燒成，這樣方便精確控制爐溫，優(yōu)化搪瓷燒成環(huán)境。

1)酸洗過程

修磨后的酸堿槽經(jīng)脫脂(為了脫油脂)——酸洗(為了除銹)——清洗(清除附著的酸)——堿中和——烘干——檢查。

2)底釉的燒成

文中使用上海瓷釉廠耐酸底釉，經(jīng)球磨機磨成水糊狀粗細(xì)達(dá)要求后，用壓縮空氣經(jīng)噴槍均勻地噴涂在產(chǎn)品上，烘干后進(jìn)爐燒結(jié)(溫度920～960 ℃)，燒好后爐外冷卻至室溫。再使用上海瓷釉廠耐酸面釉經(jīng)球磨機磨成粗細(xì)達(dá)要求后，均勻地噴涂在有底釉產(chǎn)品上烘干，進(jìn)爐燒結(jié)(溫度900～940 ℃)，燒好后爐外冷卻至室溫，進(jìn)行第二遍面釉噴涂和燒成。

3)檢查

兩天后，場里通知我到總場會議室去。那個時期，像我這樣的人從不“亂說亂動”，習(xí)慣了叫干啥從不問究竟。我到總場會議室后被安排在門外等候，不一會聽見里面叫我。剛跨進(jìn)門，就聽見坐在中間的王部長對我大聲說：“我和你們黨委研究過了，現(xiàn)在決定解放你?！蔽一腥魤糁校粫r沒明白過來。只聽王部長又當(dāng)著滿會議室的干部對我大聲說：海外關(guān)系要劃清思想界限，要好好學(xué)習(xí)，提高思想覺悟，我們黨要發(fā)展生產(chǎn)造福人民，紅星的畜牧業(yè)要大發(fā)展，要用人！現(xiàn)在你坐下來一起開會。

通過一遍底釉和二遍面釉的產(chǎn)品，經(jīng)過高壓電火花儀進(jìn)行檢查，不打火為合格品，打火為不合格。

3 問題分析

面釉燒成之后，用高壓電火花儀進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)部分產(chǎn)品總是在焊接處存在打火現(xiàn)象，而其余地方卻沒有缺陷，打磨多個成品缺陷處，發(fā)現(xiàn)都是焊縫處存在焊接質(zhì)量問題導(dǎo)致。主要問題是焊縫中存在夾渣和氣孔，當(dāng)焊縫中含有夾渣和氣孔，進(jìn)入爐內(nèi)高溫?zé)Y(jié)時，夾渣就會產(chǎn)生氣體(因為夾渣的主要成份是碳)，氣孔內(nèi)含有空氣，進(jìn)入爐內(nèi)高溫?zé)Y(jié)時，氣孔內(nèi)的空氣受熱膨脹，當(dāng)氣體膨脹的壓力大于釉面阻力時，就會沖破瓷面使表面產(chǎn)生缺陷，進(jìn)而造成產(chǎn)品的不合格。

由于制作酸堿槽采用的是1 mm厚度的冷軋薄板，當(dāng)面釉燒結(jié)完成后，進(jìn)行高壓電火花儀檢測時，缺陷處就會被高電壓打火擊穿。這樣產(chǎn)品就不合格，被擊穿的不合格產(chǎn)品也沒有什么修補價值。因為修補不一定使產(chǎn)品合格，而且修補費工費時，比重新做一只費用還要高，只要存在缺陷就只能是廢品。因此要提高產(chǎn)品的成品率，只能在焊接工藝上采取新的方法來提高焊縫的質(zhì)量。

4 整改措施

4.1 鋼板含碳量

由于鋼板其它位置沒有產(chǎn)生缺陷，因此由鋼板含碳量及其它原因產(chǎn)生氣孔排除在外。

4.2 針對夾渣現(xiàn)象

使用電焊條電弧焊，容易產(chǎn)生夾渣，再加上冷軋薄板只有1 mm,因此對施焊的技術(shù)工人的技術(shù)要求較高。二氧化碳?xì)怏w保護焊，由于二氧化碳的冷卻作用，焊接處硬度較高，而焊縫又在圓弧處，瓷層附著力差，容易爆瓷產(chǎn)生缺陷。因此筆者采用鐵絲氧氣焊，而且鐵絲是從母材鋼板上剪下來的，這樣能夠保證材料一樣，也能有效克服夾渣現(xiàn)象。

4.3 針對氣孔現(xiàn)象

筆者在焊接完成時，趁熱對焊縫處進(jìn)行連續(xù)錘擊，這相當(dāng)于對焊縫處進(jìn)行熱鍛，這樣能夠有效消除焊縫中的氣孔和縮松組織。

通過以上針對焊接工藝的整改措施后，再生產(chǎn)時要嚴(yán)格按技術(shù)工藝文件執(zhí)行，避免上述缺陷的出現(xiàn)。后續(xù)生產(chǎn)的酸堿槽的成品，全部都能達(dá)到質(zhì)量要求，順利完工。成品如圖2所示。

5 結(jié) 論

搪玻璃酸堿槽生產(chǎn)過程復(fù)雜，原材料眾多，生產(chǎn)過程不像機械加工那樣可以嚴(yán)格把控，生產(chǎn)過程都是工人手工操作，隨意性太大，環(huán)境對產(chǎn)品質(zhì)量的影響也較大。一但出現(xiàn)質(zhì)量事故，查找原因相當(dāng)困難。因此要關(guān)注以下幾點。

a.要對投入生產(chǎn)的鋼板進(jìn)行分析，主要是五大化學(xué)元素以及力學(xué)性能。

b.焊接過程要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格按照焊接工藝文件執(zhí)行，要讓好的技術(shù)工人進(jìn)行焊接操作。焊絲一定要用母材上剪下。

c.酸洗過程一定要控制溫度和時間，才能保證去脂和去銹。

d.瓷釉進(jìn)廠要進(jìn)行先試驗，再試生產(chǎn)、生產(chǎn)。發(fā)現(xiàn)問題及時停止生產(chǎn)，查找原因避免損失擴大。

e.生產(chǎn)環(huán)境一定要潔凈，空氣中灰塵影響瓷面的表面質(zhì)量，使瓷表面沒有光澤。

耐酸堿槽生產(chǎn)過程要一絲不茍，嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)的工藝文件，這樣才能做出合格產(chǎn)品。一旦以上工序有一步把關(guān)不嚴(yán)，都會使產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷，這不僅浪費了原材料，也浪費了時間，損失太大。所以我們做每一件事都要一絲不茍，認(rèn)真負(fù)責(zé)才能獲得好的預(yù)期結(jié)果。