- A+
金屬表面的除銹及其設備
把金屬表面上的銹跡、氧化皮和腐蝕產物除去的過程稱為除銹。除銹的方法有機械除銹和酸洗除銹等。
1、機械除銹? 借助機械動力進行除銹。其特點是效率高質量好。常用的機械除銹方法有噴丸法和拋丸法。
(1)噴丸(砂)法:適用于鑄件、鋼鐵、鋁合金等厚板材工件的除銹。用壓縮空氣把石英砂、鐵丸、鋼丸、鋁丸等由噴嘴噴到到工件表面,以彈丸的沖刷力使銹跡和氧化皮脫落。噴砂用的砂粒粒度要小,應在1.5mm以下,空氣壓力為0.3~0.5MPa。噴丸(砂)法能獲得光亮、紋理細密的表面效果,但施工過程中會產生大量矽塵,勞動條件較差。濕法噴砂可以減少矽塵,但噴砂面很容易再次銹蝕。
(2)拋光法:利用高速旋轉的葉輪將彈丸拋出,對工件表面進行沖擊,除去銹跡和氧化皮。拋光法除銹效率高,便于實現機械化生產,所以得到了比較廣泛的應用。
2、酸洗除銹的種類?? 用酸性溶液溶解工件表面上的金屬氧化物和銹層的工序稱為酸洗除銹。比較常用的有磷酸、鹽酸、和硫酸溶液。
(1)磷酸除銹:磷酸能夠在鋼材表面生成一層不溶于水的磷化膜,具有防止過蝕和氫脆作用。這種保護膜的防蝕性較好,清洗后的殘留物對金屬腐蝕性小,適用于鑄件和有孔膜的金屬件除銹。但是磷酸除銹去除氧化此的速度較慢,成本高,所以及往生產中應用較少。
磷酸除銹的配方:
磷酸???? ???????(H3PO4)????? 100~140g/L
時間????? ???????8~10min
溫度????? ???????常溫
(2)鹽酸除銹:鹽酸除銹速度快,出白去渣作用明顯,表面處理的質量較好,沒有酸洗殘渣和斑點。但是在生產中有鹽酸氣體揮發,而且成本較高,因此在生產中采用的也不多。
鹽酸除銹配方:
鹽酸???????????? (HC1)????? 10~15 g/L
乳化劑?????????? (OP)????? ?5 g/L
六次甲基四胺?????????????????? 0.2 g/L
時間??? ??????????5min
溫度???? ?????????70~80℃
(3)硫酸除銹:雖然硫酸處理有易產生氫脆和過腐蝕的缺點,但由于生產成本低,特別是當溶液濃度較低時,通過提高溫度也能提到滿意的除銹效果,加之硫酸成分揮發少,所以這種除銹得到廣泛應用。通常使用濃度為10%的硫酸液體,溫度為50~70℃。
硫酸除銹配方(鋼鐵工件):
硫?? 酸???? (H2SO4 )?? ?120~180 g/L
時?? 間?????? 6~10min
溫?? 度?????? 55~70℃
在酸洗液中加入少量(約2%)的緩蝕劑如若丁、烏洛托品等,能明顯減緩氫脆和過腐蝕現象。
油脂污染不太嚴重的鋼鐵工件可以采用除油除銹二合一工藝,即在酸洗液中添加耐酸性的表面活性劑,使除油除銹過程同時進行。這是一種成本低廉、工藝簡便、效果較好的工業清洗方法。常用的表面活性劑有:OP乳化劑(聚乙二醇烷胺基醚,屬非離子型)、601工業洗滌劑(十二烷胺基芳基磺酸鈉,陰離子型)。
二合一除油除銹配方(鋼鐵工件):
硫???? 酸??? (H2SO4 )?? ?130~180 g/L
OP乳化劑???? 10~15 g/L
硫???? 脲???? 3~5 g/L
時???? 間???? 5~10min
溫???? 度???? 65~70℃
鋁及鋁合金化學氧化除銹配方(1):
碳 酸 鈉??? (Na2CO3 )??? 45~50 g/L
鉻酸鈉????? (Na2CrO4 )??? 10~15g/L
氫氧化鈉??? ( NaOH )??? 1.5~2.5 g/L
時???? 間???? 15min
溫???? 度???? 85~95℃
鈍 化處理:
鉻???? 酐???? (CrO3) ????????20g/L
時??? 間??? 10~15min
(1) 浸漬法酸洗的設備:浸漬法除銹由槽體和加熱管組成,如圖3—2所示。應注意根據酸洗溶液的配方和工作溫度合理地選用槽體、襯里以及加熱管的耐腐蝕材料。例如硫酸除銹,通常采用20%的濃度,中溫工藝條件,此時槽體可采用普通低碳鋼,壁厚為6~12mm,內襯防腐蝕材料可選用硬聚氯乙烯板、玻璃鋼、耐酸瓷磚、鉛等。加熱管可用無縫鋼管外套鉛銻合金、鋼管外纏包玻璃鋼,或者選用鈦合金管,耐酸搪瓷管等。
(2)噴射法酸洗的設備:由耐酸泵打出的除銹液經噴嘴噴射到工件表面。液體沖擊的機械作用和除銹液中有效成分與氧化物的化學反應綜合在一起,達到除銹的目的。液體噴射速度通常控制在20m/s。噴射法除銹的效率比浸漬法高1~3倍,除銹時間縮短1/3。噴射法除銹的設備除了槽體、加熱管與浸漬法所用的相同外,還要增加耐酸泵、不銹鋼噴淋器等。為了防止槽體腐蝕,槽底應高出地面100mm。
(3)局部抽風裝置:在酸洗除銹,包括堿液除油和磷化處理過程中均有刺激性有害氣體和酸霧產生。因此必須設置局部抽風裝置。溶液的蒸發速度與溶液溫度有關,液溫較高時需要裝置更大的抽風設備。
通常在槽體的兩側設置槽邊抽風罩。槽邊抽風罩的三種經構形式如圖3—3所示。其中條縫式槽邊抽風罩的結構比較簡單,但吸入的無效空氣多。帶吹風的槽 邊抽風罩有效作用距離較大,適用于寬大的槽子,有助于節省抽風量,提高排氣效果,但施工和安裝工作量在。平口式槽邊抽風罩抽風截面較低,結構簡單,但需要抽風量較大。
抽風罩可用金屬材料或塑料制成,要求有較強的抗腐蝕隆能。