切削液与加工机床的腐蚀 - 腐蚀的控制与消除

切削液分为水溶性切削液和润滑油溶性切削液。不同类型的切削液对机床有不同的影响。

纯油切削液比水溶性切削液更有利于机床，因为油是一种很好的润滑剂，可以在接触表面之间形成油膜，较大限度地减少机床部件之间的磨损 金属表面形成防水层，防止金属生锈。但油对人体有害，冷却性能差，加工后去除油脂，限制了纯油切削液的使用。

水溶性切削液对机床腐蚀的影响不同。根据含油成分的不同，水溶性切削液可分为水溶液、乳化液和化学合成液。切削液主要添加防锈剂、清洁剂、油性添加剂等。

乳化液是由水和油混合而成的乳白色液体。化学合成液由水、各种表面活性剂和化学添加剂组成，具有良好的冷却、润滑、清洁和防锈性能。

加入水稀释配置的水溶性切削液已成为常用的切削液。由于水具有良好的导热性，水溶性切削液具有较强的冷却性能。切削液中含有石油成分，也能防止水对机床金属的腐蚀。水溶性切削液被广泛使用。

金属切削液-乳化液以其价格低廉而得到广泛应用。但在使用过程中，由于用户没有按照标准化要求使用，在使用过程中无法达到应有的效果。例如，一些操作人员仍在使用乳化液，导致工件生锈、机床腐蚀、环境污染等。因此，合理有效地使用乳化液是本文的重点。

1、乳化液的制备

水质：乳化液中使用的水非常重要，水的适宜硬度应为50~200。

用硬水制成的乳化液通常会迅速分层，沉淀大量的油和不溶于水的肥皂，影响使用效果。

另一方面，如果水质太软，泡沫可能会增加。因此，在制备乳化液时，应提前了解水质。如果水质太硬，必须预处理，可以在水中添加人0.1%～0.3三聚磷酸钠或二乙胺四醋酸钠可降低水质硬度，较好使用去离子水。

稀释：切削液的稀释与乳化液的稳定性有关。在使用切削液之前，确定所需乳化液的比例和体积。然后计算乳化液（原液）的量和水量。

操作方法是：选择一个干净的容器，将所需的所有水倒入容器中，然后在低速搅拌下乳化液原液。制备乳化液时，原液的加入速度以无乳化原液为准。

特别注意：乳液原液和水的添加程序不能逆转，不要直接在机床油箱（槽）中部署乳液。在实际操作中，我们经常看到工人在制备乳液时非常随意，操作人员看到水箱中的切削液较少，加入浓缩液，搅拌后感觉切削液不够白，然后加入浓缩液；看起来太浓，加水，一切主要是感觉。认为什么比例不是比例，几乎可以，结果是今天的准备比例是1：20，明天可能是1：30，这将对切削液产生严重影响。

在实际使用过程中，不同的加工形式对涧滑和冷却有不同的要求。一般规律是切削负荷越大，润滑要求越高，切削液的制备浓度越大；加工速度越高，冷却要求越高，切削液的制备浓度越低。

一般来说，切削负荷的变化规律是：磨削<车削<铣削<拉削。加工速度恰恰相反。

2、 连续使用

由于切削液的使用环境是开放的，一般切削液成分的抗菌性能有限，因此为外部细菌和微生物的侵入和繁殖创造了条件。由于切削液中生长的细菌大多是厌氧菌，切削液长时间停机会形成有利于细菌生长的缺氧环境，连续使用会使空气中的氧气与切削液充分接触，从而在一定程度上抑制细菌的生长。因此，切削液使用不怕移动，不怕安静，因此停机时间不得超过三天。

3 清洁乳化液

乳液的维护和管理有两个方面，一是防止外部污染物的混合和及时清除，二是保持水溶性工作液的性能稳定：如浓度、防锈、pH值、抗菌能力等。

虽然一般切削液产品具有一定的抗菌能力，但由于某些成分是细菌和微生物的营养物质，在抗菌能力不足的情况下，切削液的使用寿命有限。各种杂物通常是切削液 的根源。例如，烟头、茶、棉纱等杂物随意丢弃在盆内，污染切削液，成为细菌和微生物生长繁殖的载体和营养物质。因此，必须严格控制外部异物，一旦混合物必须立即清理。

污染切削液的物质主要是金属粉末和砾石细粉、浮油和游离水、微生物和繁殖物等。

浮油是指机床传动和液压系统油由于机床密封不严格而泄漏的切削液系统的油。浮油的危害是使切削液系统的某些材料膨胀变形，干扰乳化液的乳化平衡，使乳化液失去稳定性。浮油经常浮在乳液油表面，阻碍乳液与空气的接触，导致乳液缺氧，使厌氧细菌迅速繁殖，加速乳液 变质。

4 使用切削液的问题及对策

乳化液从乳白色变成灰褐色时，有 气味发生时，应立即添加杀菌剂杀灭细菌或更换乳化液。目前常用的低毒杀菌剂是三丹油，添加量约为0.1%～0.2%(对稀释后的乳化液)，对延长乳化液的使用周期有明显效果。一般酚类的杀菌剂毒性较大，对废液的排放造成污染，已较少使用。

pH值(范围1~14广谱试纸)pH值应在8.3～9.2两者正常(具体范围以厂家技术指标为准)。不同品种的乳化液PH值不同。当发现pH当价值下降时，乳化液的防锈性能会急剧下降。因此，应及时添加新的切削液或添加新的切削液pH增值剂(如碳酸钠)pH值，使pH值保持在8.3～9.2左右。乳化液pH9点以上，微生物难以繁殖。

假期等长期停机时，应定期将空气鼓入液箱，防止厌氧菌繁殖，同时还能去除异味。

注射新液时，应清除机床周围和供液系统中的切屑和油污，并在添加新液之前用杀菌剂消毒。如果不清洗，就等于把 放进新液里 的菌种。

5、 机床腐蚀

水溶性切削液具有良好的冷却性能，但对机床的危害不容忽视。水溶性切削液中的水对机床的腐蚀逐渐增加，持续时间长，难以引起用户的注意。即使损坏达到故障程度，用户通常也不会考虑切削液的问题，并给予足够的关注。因此，积累的腐蚀会导致机床加工精度的降低，从而大大缩短机床的使用寿命，直至报废。

危害主要有以下几个方面：

水的润滑性能不好，而且能冲走洗去机床上的润滑油及密封轴承的油脂。

腐蚀金属表面，虽然水溶性切虽然添加了防腐成分，但只对加工工件有用，对机床影响不大。防腐剂的作用是较大限度地钝化工件表面。机床工作时，由于切削液中水的蒸发，机床工作区产生的空气相对湿度高达100%。机床停止工作时，空气中的水分在机床金属表面凝结成水，机床的腐蚀难以避免。

水溶性切削液中的水是一种电解质，不同内部材料的机床可能会成为潜在的电池。当水溶性切削液渗透时，切削液中的水可能会导致不同金属的电腐蚀，电腐蚀可能导致锈蚀，轻影响机床精度，操作困难；重型机床不能使用。

水溶性切削液中的细菌是腐蚀的另一个原因，可以加速腐蚀。切削液中细菌含量高可能会改变切削液中防腐剂的化学性能，使其无效。更重要的是，细菌的繁殖会导致腐蚀，显著增加机床部件之间的腐蚀速度。如果用于稀释切削浓缩液的水质差，矿物质含量高，腐蚀的可能性也会大大增加。

切削液对弹性体有影响，如形圈、垫圈、密封圈等。

6控制和消除 、腐蚀

显然，使用水溶性切削液，用户必须更加努力地维护和管理机床，以控制腐蚀，甚至基本消除腐蚀。

为防止水腐蚀金属表面，机床应经常充分润滑，并在机床的重要部位涂油。

准确控制切削液的浓度。机床停机时，用切削液冲洗机床表面，打开机床护罩，驱散机床工作区潮湿空气。

为防止电蚀的发生，应在金属表面涂抹上一层防水的润滑油脂。而且应使机床严格地接地，仅使电器柜接地是不够的，

为避免细菌的繁殖，应定期清洗或更换切削液，及时清除切屑，用软水（矿物质含量低的纯水）稀释切削浓缩液。

在国外，一些发达国家在选择水溶性金属切削液时，更注重其对人身健康的危害、废液处理和综合成本的选择；这一观点逐渐被国内金属切削行业所接受。

水溶性切削液在使用过程中得到适当的维护和管理，不仅效果，而且可以大大延长水溶性切削液的使用寿命，减少废液排放，从而获得较大的经济效益。