部隊(duì)服役槍械外觀快速修復(fù)研究

陳超博，楊曉玉，饒勇（駐二九六廠軍代室，重慶 400054）

部隊(duì)服役槍械外觀快速修復(fù)研究

陳超博，楊曉玉，饒勇
（駐二九六廠軍代室，重慶 400054）

目的 快速修復(fù)部隊(duì)服役槍械的外觀質(zhì)量。方法 基于部隊(duì)的實(shí)際情況，通過對槍械表面處理常用的鍍鉻工藝、陽極氧化工藝、黑色磷化工藝和噴漆工藝的分析，提出了一套部隊(duì)可用的槍械快速修復(fù)外觀的方法，即鐵件采用黑色磷化工藝處理，鋁件和塑料件采用表面噴漆的工藝來處理。結(jié)果通過將該方法到部隊(duì)實(shí)際應(yīng)用，證明了該方法的可行性。結(jié)論 該方法操作簡單、快捷，達(dá)到了部隊(duì)可自行快速修復(fù)的目的。

槍械；外觀修復(fù)；表面處理

部隊(duì)在日常訓(xùn)練使用過程中會對槍械外觀造成一定損傷，在進(jìn)行展示時(shí)，外觀損傷的武器會影響部隊(duì)形象，同時(shí)外觀損傷會造成槍械表面防腐層被破壞，也不利于槍械的防腐保養(yǎng)。隨著槍械產(chǎn)品的不斷升級，新材料、新技術(shù)的應(yīng)用不斷增加，表面處理加工工藝也由單一化、簡單化逐漸向多元化、專業(yè)化、高技術(shù)含量發(fā)展，對工藝控制、設(shè)備、化工原料等要求更加專業(yè)，采用工廠的方法，部隊(duì)難以做到對槍械進(jìn)行自行修復(fù)。因此，立足部隊(duì)自身?xiàng)l件，以簡單、快捷、實(shí)用為前提，在不采用復(fù)雜工藝、專業(yè)設(shè)備的基礎(chǔ)上，研究以低技術(shù)含量的工藝、易于采購的原材料和設(shè)備、方便的能源的通用方法，來實(shí)現(xiàn)部隊(duì)自行快速修復(fù)槍械外觀，具有重要的實(shí)際意義[1—6]。

1　表面處理工藝選擇

1.1采用的表面處理工藝分析

槍械采用了鋼質(zhì)、鋁質(zhì)以及塑料零部件，主要的表面處理方法有氧化、黑色磷化、鍍鉻、陽極氧化，基本情況見表1[7—12]：

表1　各材質(zhì)的表面處理類型Table 1 The type of surface treatment for each material

1.2外觀變化情況

部隊(duì)在使用槍械以某型自動(dòng)步槍為例，其外觀磨損嚴(yán)重的主要在槍身上，槍身前部的槍管、箍座的棱邊、表尺座兩側(cè)邊、前導(dǎo)桿外圓、膛口裝置、機(jī)匣棱邊被磨白（如圖1所示），機(jī)頭運(yùn)動(dòng)部位大面積磨白（如圖2所示），塑料件被磨白、發(fā)毛，少量機(jī)匣在長期高紫外、紅外線照射環(huán)境下變色。

圖1　部隊(duì)服役某型自動(dòng)步槍槍身磨白情況Fig.1 The wear white barrel of a rifle serving in army

1.3外觀修復(fù)工藝對比分析

氧化工藝的原材料普通，易于購買，生產(chǎn)工藝以及設(shè)備簡單，但流程長、能耗大，各工序控制難度大，槽液維護(hù)較難，對環(huán)境污染大，對于部隊(duì)來說，實(shí)際操作難度較大。氧化處理已磷化的零部件會使得零部件表面變黃，因此氧化不得對磷化的零部件進(jìn)行處理。綜合來看，不推薦部隊(duì)使用氧化作為外觀快速修復(fù)的手段。

黑色磷化工藝的所需原材料主要是黑色磷化供應(yīng)商提供的濃縮液，采購渠道多，使用時(shí)按供應(yīng)商提供的配比，加水調(diào)配即可，槽液維護(hù)簡單，供應(yīng)商也能及時(shí)提供技術(shù)服務(wù)。黑色磷化工藝流程短，所需設(shè)備簡單，使用常規(guī)能源即可滿足工藝要求，日常維護(hù)也簡單。磷化處理已氧化的零件不會使得零部件表面變色，只是會略微影響零部件表面的粗糙度。很適合部隊(duì)進(jìn)行槍械外觀快速修復(fù)。

鍍鉻、陽極氧化需要專用的電鍍設(shè)備，工藝流程復(fù)雜，溶液控制難度大，有毒化學(xué)物質(zhì)多，同時(shí)涉及到零件尺寸變化以及后加工等問題，因此鍍鉻和陽極氧化不適合用于部隊(duì)槍械外觀快速修復(fù)。

由于鋁質(zhì)零件采用陽極氧化工藝，因部隊(duì)修復(fù)條件限制，無法對鋁質(zhì)零件進(jìn)行外觀修復(fù)，因此要選擇其他的表面處理方法來修復(fù)鋁質(zhì)零件。未經(jīng)表面處理的鋁件表面在大氣中有自鈍化反應(yīng)，其自行生產(chǎn)的鈍化膜有一定的防腐效果，因此鋁件外觀修復(fù)是為了保證外觀顏色一致性。塑料件在使用中磨損、發(fā)毛，也需要采用其他手段來修復(fù)外觀。通過對比部隊(duì)條件以及社會資源，充分考慮適用性、通用性、便捷性，選擇噴漆技術(shù)作為鋁質(zhì)零件、塑料件的外觀修復(fù)工藝。

綜上所述，結(jié)合槍械的表面處理方法以及部隊(duì)具備的修復(fù)條件，可用于槍械外觀快速修復(fù)的方法是黑色磷化、噴漆。

圖2　部隊(duì)服役某型自動(dòng)步槍機(jī)頭磨白情況Fig.2 The wear white comb of a rifle serving in army

2　準(zhǔn)備工作

2.1修復(fù)工藝與化工原料準(zhǔn)備

2.1.1黑色磷化工藝與化工原料準(zhǔn)備

黑色磷化是以磷酸鹽為主的多種混合溶液在加熱條件下與Fe發(fā)生反應(yīng)，在零件表面生成磷酸鹽結(jié)晶膜的一種化學(xué)處理。其處理流程為：清洗去油—吹干—打磨—清洗去油—磷化—燙干—煮油。

1）去油，可用汽油或者脫脂劑進(jìn)行處理。如用汽油清洗，為保證去油效果最好采用180#航空洗滌汽油。當(dāng)180#汽油未采購到時(shí)，可用93#汽油代替，但要注意93#汽油的去油效果。當(dāng)經(jīng)93#汽油去油后的零件在黑色磷化后出現(xiàn)外觀發(fā)黃、發(fā)花時(shí)，應(yīng)采用脫脂劑來去油。脫脂劑可用表面處理脫脂劑，也可用餐具清潔劑來進(jìn)行清洗，但要注意去油后要將零件上的脫脂劑、清潔劑清洗干凈，否則會影響黑色磷化效果。

2）黑色磷化，工藝已在機(jī)械制造業(yè)大量應(yīng)用，市面上有很多提供黑色磷化原液的供應(yīng)商。由于各供應(yīng)商的黑色磷化液基本上都是在標(biāo)準(zhǔn)溶液基礎(chǔ)上改良的，其配比、工藝略有不同，處理后的磷化膜顏色略有差異，防腐能力相差不大，但需注意不能選擇有預(yù)發(fā)黑工序的黑色磷化工藝。因此可向供應(yīng)商提出黑色磷化處理后的顏色要求，并要求其提供現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)，對維修人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，以此來確保磷化質(zhì)量符合要求。

3）燙干，是將黑色磷化后的零件在70℃以上的肥皂水中進(jìn)行浸泡2～3 min，對磷化膜進(jìn)行中和、封孔，提高防腐性能。通常將肥皂切成小塊，用紗布包裹后，放入70℃以上的熱水中溶解。

4）煮油，是將32#全系統(tǒng)損耗用油加熱到105℃以上，再放入黑色磷化燙干后的零件，放置3～5 min，去除多余水分，同時(shí)在零件表面覆蓋油膜提高防腐能力。當(dāng)磷化質(zhì)量不好時(shí)，可在黑色磷化前用硫酸酸洗，清洗后再進(jìn)行黑色磷化處理。

2.1.2噴漆工藝與原料準(zhǔn)備

噴漆的工藝流程為：汽油清洗—打磨—擦拭—吹干—噴漆—烘干—檢驗(yàn)。油漆對噴涂部位的清潔度要求高，否則油漆與基體結(jié)合力不好，出現(xiàn)起皮等問題，因此，噴漆前的清洗應(yīng)采用汽油。汽油最好選擇180#航空洗滌汽油，如采用其他牌號的汽油或者清洗劑進(jìn)行清洗，則應(yīng)注意零件表面的清洗效果。采用清洗劑清洗后，一定要將槍械上附著的清洗劑徹底洗干凈。油漆可向當(dāng)?shù)赜推峁?yīng)商購買，所購油漆的要求為：黑色、亞光細(xì)紋漆，漆層顏色、外觀與未使用過的塑料件基本一致；與金屬、塑料結(jié)合力好，用刀片按1 mm×1 mm的間隔劃取10×10個(gè)方格，用透明膠帶貼合后，方格的漆層不會被粘掉；最好是采購不用烘干的自干漆。

2.1.3其他原料、輔料準(zhǔn)備

黑色磷化溶液配制需要用到水，由于我國各地水質(zhì)不一，自來水硬度高，不適合直接用于黑色磷化溶液配制。要使用自來水用于溶液配置，需要進(jìn)行軟化處理，通?？刹捎迷谧詠硭屑尤肷倭刻K打，再將水煮沸一段時(shí)間，即可使水軟化。如果部隊(duì)的條件好，也可用桶裝純凈水來配置黑色磷化溶液。由于不能直接接觸化工原料，應(yīng)使用耐酸堿的橡膠手套以及線手套。配備麻繩、棉紗、銅扦，在黑色磷化完后拉凈槍管內(nèi)膛。硫酸溶液配置時(shí)要注意溶液的倒入順序，一定要先加水再緩慢加硫酸，邊加邊攪拌，隨時(shí)注意桶的溫度，如溫度過高則應(yīng)停止加酸，待溶液冷卻后再加酸。硫酸液配置完成，一定要靜置冷卻至室溫才能使用。

2.1.4修復(fù)效果

修復(fù)后的某型自動(dòng)步槍外觀如圖3所示，修復(fù)后外觀得到了極大的改善。

圖3　外觀修復(fù)后的狀態(tài)Fig.3 State of appearance after repair

通過對試用單位1000多支槍的修復(fù)效果看，鐵件采用黑色磷化工藝處理后的外觀一致性相對于出廠時(shí)要差一些，但是經(jīng)過1年多的使用，能夠達(dá)到防腐的效果。鋁件和塑料件采用表面噴漆的工藝處理后約有13%出現(xiàn)大塊掉漆的現(xiàn)象，經(jīng)分析和驗(yàn)證主要是噴漆前表面處理不徹底導(dǎo)致油漆與基體結(jié)合力不好。

2.2注意事項(xiàng)

2.2.1黑色磷化操作

黑色磷化工序較多，雖然工藝流程整體有所簡化，但相關(guān)工序的重點(diǎn)注意事項(xiàng)要求不能放松：黑色磷化的濃度、溫度、時(shí)間一定要符合工藝要求，不允許濃度、溫度、時(shí)間不夠時(shí)進(jìn)行磷化處理；去油后要檢查去油效果，油污未去凈時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行去油；嚴(yán)格控制酸洗，當(dāng)不用酸洗就能獲得合格的磷化質(zhì)量時(shí)，可以不進(jìn)行酸洗；煮油工序應(yīng)確保油溫不能過低或者過高，隨時(shí)檢測溫度，去油前可用壓縮空氣將槍械上的多余水分吹去再進(jìn)行煮油，縮短煮油時(shí)間以及提高質(zhì)量；每日作業(yè)開始前應(yīng)打撈溶液沉渣，避免沉渣影響磷化質(zhì)量。

2.2.2噴漆操作

噴漆工藝對零件表面的清潔度要求高，因此環(huán)境因素是影響漆層質(zhì)量的原因之一，其重點(diǎn)注意事項(xiàng)如下：漆液配置必須按比例調(diào)制，調(diào)制時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)天的用量來調(diào)制，調(diào)制后應(yīng)試噴2～3件驗(yàn)證質(zhì)量；噴漆前零件表面必須將油污、灰塵去除干凈，否則會造成掉漆問題；噴漆時(shí)應(yīng)避免有風(fēng)的時(shí)候，避免空氣中的灰塵附著在漆層上，影響外觀質(zhì)量；噴漆后應(yīng)自然干燥一定時(shí)間，不能直接進(jìn)行烘干，否則會因?yàn)槠嵋簝?nèi)的稀料揮發(fā)過快使漆層表面形成縮孔、褶皺等質(zhì)量問題；烘干完成后，漆層還未完全固化，不能立即用手觸摸零件，避免出現(xiàn)手印等問題。

2.3設(shè)備的選擇

2.3.1黑色磷化設(shè)備

考慮到部隊(duì)條件有限、經(jīng)費(fèi)少，加之需進(jìn)行外觀修復(fù)的槍械處理量少，因此在選用黑色磷化工藝設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量選擇簡易、經(jīng)濟(jì)的設(shè)備。

由于黑色磷化會與鐵進(jìn)行反應(yīng)，因此應(yīng)選擇不予磷化進(jìn)行反應(yīng)的帶蓋不銹鋼桶，同時(shí)不銹鋼利于進(jìn)行加熱。桶的高度一定要足夠，磷化液液面距離桶沿大于150 mm，避免溶液沸騰出來；確保槍械放入桶內(nèi)后，距離桶底至少有100 mm的空間，便于溶液沉渣有浮動(dòng)空間，避免過多的沉渣附著在槍械表面。酸洗用硫酸會對金屬有腐蝕，硫酸槽則應(yīng)選用塑料桶，配合毛刷對槍械磷化部位進(jìn)行浸洗即可。其他去油、燙干、煮油等工序與黑色磷化工序要求相同，設(shè)備配置與其相同即可。

2.3.2噴漆設(shè)備

噴漆設(shè)備主要由噴槍、膠管、壓縮空氣機(jī)、噴漆架、電烘箱、清洗器具、調(diào)漆桶、操作臺、掛鉤等組成。壓縮空氣機(jī)、噴槍和膠管在市場上很常見，一般油漆供應(yīng)商都有售。由于我國許多地方氣候潮濕，所以壓縮空氣機(jī)必須配備油水分離器，以除去壓縮空氣中的水分，避免出現(xiàn)噴漆質(zhì)量不好的情況。電烘箱應(yīng)具有足夠的高度，在掛裝下槍身后，槍身距離烘箱底部還有100 mm以上，溫度能升溫至220℃，具有自動(dòng)控溫、定時(shí)功能。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，可采用簡單的支架來代替噴漆室，最好在支架的后面放置紙板或木板來吸收多余的漆霧。操作臺要求采用穩(wěn)固的桌子，在打磨時(shí)無明顯晃動(dòng)即可，但需要在桌面墊上一層橡膠，避免槍械外觀劃傷。

2.3其他輔助設(shè)備選擇

槍械進(jìn)行拆裝時(shí)，各零部件應(yīng)掛號牌分別存放，需配備數(shù)量若干的盒子以及鐵制號牌凳。槍身較長，可用干凈的平板推車進(jìn)行存放及運(yùn)轉(zhuǎn)。

3　場地選擇

3.1黑色磷化場地

黑色磷化場地應(yīng)選擇在通風(fēng)良好的室內(nèi)，配備有排風(fēng)扇，室內(nèi)空氣能對流，室內(nèi)采光或者照明應(yīng)充足，配備有水槽以及排水通道。黑色磷化場地各區(qū)域應(yīng)做好標(biāo)示，嚴(yán)禁無關(guān)人員入內(nèi)，并做好警示標(biāo)示，嚴(yán)禁非操作人員觸碰設(shè)備以及化工原料。

3.2噴漆場地

噴漆場地分為打磨區(qū)、清洗區(qū)、噴漆區(qū)和烘干區(qū)，四個(gè)區(qū)域應(yīng)相隔一定距離，周邊應(yīng)無明顯火源，并在醒目處做好警示標(biāo)示，嚴(yán)禁煙火。打磨區(qū)室內(nèi)外均可，采光或者照明應(yīng)充足。清洗區(qū)應(yīng)選擇避免陽光直射、通風(fēng)良好的地方。烘干區(qū)設(shè)置在室內(nèi)，要求通風(fēng)良好，能提供220 V和380 V的交流電，還需設(shè)置自然干燥區(qū)域，并配備支架來懸掛零部件進(jìn)行自然干燥、冷卻。

噴漆作業(yè)區(qū)應(yīng)選擇在通風(fēng)良好的戶外，盡量設(shè)置在人少之處，每日作業(yè)前將周邊灰塵清掃干凈，避免灰塵附著在漆層上影響外觀質(zhì)量。

4　結(jié)語

通過在多個(gè)部隊(duì)的實(shí)地實(shí)施，槍械外觀快速修復(fù)方法能簡單、快捷地進(jìn)行操作，達(dá)到了外觀修復(fù)的目標(biāo)，為部隊(duì)自主進(jìn)行技術(shù)修復(fù)提供了途徑。黑色磷化批與批之間易存在色差，表面處理不干凈噴漆易起皮現(xiàn)象，這就需要操作者嚴(yán)格按照工藝路線執(zhí)行，并不斷總結(jié)提高。

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Fast Exterior Repair of Firearms Servicing in the Army

CHEN Chao-bo，YANG Xiao-yu，RAO Yong
（No.296 Factory Military Representative Office，Chongqing 400054，China）

Objective To find a way to quickly repair the appearance quality of the armed firearms.Methods Based on the actual situation of the army,this paper studied the surface treatment technology such as chromate technology,anodic oxidation technology,black phosphating technology and spray painting technology,which were often used in surface treatment of firearms.A method for quickly repairing the appearance quality was correspondingly put forward,i.e.,the iron parts were treated by black phosphating process,and the aluminum parts and plastic parts were treated by surface spray painting.Results The feasibility of the method was proved by using the method in the practical application.Conclusion The method is simple and fast,and can be used to quickly repair appearance quality of the armed firearms by the army.

firearms；exterior repair；surface treatment

2015-09-11；Revised：2015-10-09

10.7643/issn.1672-9242.2016.01.029

TJ20

A

1672－9242（2016）01－0156-05

2015-09-11；

2015-10-09

陳超博（1974—），男，陜西乾縣人，碩士，工程師，主要研究對象為槍械質(zhì)量與可靠性。

Biography：CHEN Chao-bo（1974—），Male，from Qianxian，Shaanxi，Master，Engineer，Research focus：quality of arms and reliability.