酸洗工艺教程

凉商魄 · 发表于 2008-9-23 17:06:58

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酸洗工艺教程

凉商魄 · 发表于 2008-9-23 17:07:53

用一定强度的酸性溶液对易氧化金属表面进行化学反应,使金属表面出现原始层,为钝化创造条件,加钝化剂后出现钝化膜,起到隔绝空气,对金属表面起保护作用.
给一份酸洗的工艺仅供参考
不锈钢酸洗钝化工艺规程
1主题内容与适用范围
1.1主题内容
  本规程规定了不锈钢容器（包括零部件）表面油污、锈渍的清理、酸洗及钝化的要求、方法和注意事项。
1.2适用范围
  本规程适用于本公司制造的铬、镍奥氏体不锈钢容器的酸洗钝化处理。
2引用文件
  以下引用标准、文件应为最新版本。当本规程与新标准、文件内容冲突时，冲突部分按最新标准、文件相应规定内容执行。
  《不锈钢压力容器制造通用规程》
  《通用检验规程》
3酸洗、钝化工艺流程
  去油、清理污物净水部洗钝化       净水冲洗       吹干
4酸洗、钝化前的预处理
4.1对制造完工后的不锈钢容器或零部件按图样和工艺文件的要求，对规定项目检查合格后，才能进行酸洗、钝化预处理。
4.2将焊缝及其两侧焊渣、飞溅物清理干净，容器的机加工件表面应用汽油或清洗剂去除油渍等污物。
4.3清除焊缝两侧异物时，应用不锈钢丝刷，不锈钢铲或砂轮清除，清除完毕用净水（水中氯离子含量不超过25mg/L）冲刷干净。
4.4当油污严重时则用3-5%的碱溶液将油污清除，并用净水冲洗干净。
4.5对不锈钢热加工件的氧化皮可用机械喷砂的方法清除，砂必须是纯硅或氧化铝。
4.6制定酸洗、钝化的安全措施，确定必须的用具和劳动防护用品。
5酸洗、钝化溶液及膏的配方
5.1酸洗液配方：硝酸（比重1.42）20%，氢氟酸为5%，其余为水。以上为体积百分比。
5.2酸洗膏配方：盐酸（比重1.19）20毫升，水100毫升，硝酸（比重1.42）30毫升，膨润土150克。
5.3钝化液配方：硝酸（比重1.42）5%，重铬酸钾4克，其余为水。以上休积百分比，钝化温度为室温。
5.4钝化膏配方：硝酸（浓度67%）30毫升，重铬酸钾4克，加膨润土（100-200目）搅拌至糊状为止。
6酸洗钝化操作
6.1只有进行过预处理的容器或零部件才能进行酸洗钝化处理。
6.2酸洗液酸洗主要用于较小型未经加工的零部件整体处理，可以用喷刷的方法。溶液温度在21-60℃时，每隔10分钟左右检查一次，直至呈现出均匀的白色酸蚀的光洁度为止。
6.3酸洗膏酸洗主要适用于大型容器或局部处理。在室温下将酸洗膏外均匀干净设备上（约2-3mm厚），停留一小时后用洁净水或不锈钢丝刷轻轻刷，直至呈现出均匀的白色酸蚀的光洁度为止。
6.4钝化液主要适用于小型容器或部件整体处理，可以采用浸入或喷刷的方法，当溶液温度在48-60℃时，每20分钟检查一次，当溶液在21-47℃时，每小时检查一次，直至表面生成均匀的钝化膜为止。
6.5钝化膏主要适用于大型容器或局部处理，在室温下将钝化膏均匀涂在酸洗过的容器表面（约2-3mm），1小时后检查，直至表面生成均匀的钝化膜为止。
6.6酸洗钝化容器或零部件必须用洁净水将表面冲洗干净，最后用酸性石蕊试纸测试冲洗面的任何处，使PH值在6.5-7.5之间，然后擦干或用压缩空气吹干。
6.7容器和零部件经酸洗钝化后搬运吊装及存放时禁止磕碰划伤钝化膜。
7注意事项
7.1配液时应将水按比例放入耐酸容器中，然后再按比例缓慢加酸，防止倒酸速度过快引起飞溅伤人。
7.2酸洗钝化处理，首次操作应先在小部件局部面上或类似的材料上作试验。
7.3酸洗过程中，操作人员必须认真仔细，及时观察，防止容器表面腐蚀过重。对碳钢零部件应采取有效措施，防止遭到腐蚀。
7.4酸洗后不锈钢表面不得有明显的腐蚀痕迹，不得有颜色不均匀的斑纹，焊缝及热加工表面不得有氧化色。
7.5操作人员在操作时，必须穿好耐酸服，带好手套，口罩与防护眼罩。在容器内酸洗，必须带上检查合格的防毒面具，并在专人监护下进行。
7.6有防腐要求的奥氏体不锈钢零部件按图样要求进行热处理后，做酸洗钝化处理。
7.7上述的酸洗钝化配方及操作、浓度、体积比、液体温度和操作时间可根据情况允许做小量适当的调整。酸洗钝化液可重复使用，但必须保证适当的浓度和体积比。
酸洗是为了除锈和清除焊接产生的氧化皮，同时也是为后道的电镀和磷化等工序活化表面做好表面准备。
一般酸洗之后还要中和,去除酸性,以使零件状态稳定.
金属的酸洗也叫化学除锈。在生产中，由于所用地钢铁制件表面容易生锈，所以在加工之前，必须除去锈斑。工业上一般是采用最简便而效率高的化学除锈法，即用10-15%的盐酸或硫酸来除去铁锈，因此也叫做酸洗。
酸洗只要是除锈，一般表面处理前采取酸洗除锈
酸洗工序一般用在铝板、镁板的精加工轧制之后，包装之前。为了去除轧制时轧辊带上的油、及去掉氧化层等。现在不锈钢板材、彩钢板材也都采用酸洗、碱洗、热水洗等工序。
酸洗是为了除锈和清除焊接产生的氧化皮，同时也是为后道的电镀和磷化等工序活化表面做好表面准备。
酸洗应该是不改变其内部组织的吧
酸洗一般是表面处理前处理表面氧化层处理（这里使用氧化性不强的酸），而有时也是不起这个作用，比如镀完锌以后初光就用硝酸，但这不叫酸洗，还有就是很多氧化都是在强氧化性酸下进行的。
~~~~~~~~~~~~~
某大型不锈钢生产线知识，希望对你有用！
一、酸洗的几种方法原理：
酸浸法：单独或混合使用的酸有硝酸、氢氟酸、硫酸、盐酸以及专利开发的新酸CLEANOX等
1.硝酸：是氧化剂，可促使不锈钢钝化，但单独使用没有除鳞作用。
2.氢氟酸：毒性大，不仅侵蚀铁鳞，也侵蚀基体金属，使表面粗糙
  上述两种酸都不能单独使用，而使用它们的混合物效果最好，短时间内就可获得良好的表面，点蚀的危险也小，所以不管是什么钢种，大都采用这种混酸。
3.硫酸：在较高温度下（45～80℃）酸洗效果良好，温度低时却很差，但是硫酸的生产成本较低，浓度高（75%以上）便于运输、存储和回收，酸液浓度一般控制在5%～20%左右，同时应控制好酸液中的硫酸亚铁的含量，含量升高影响酸洗速度，当硫酸亚铁含量达到（300～350g/l）应及时更换酸液。一般只在下列两种情况下使用：
  ⑴改善铬系列钢的除鳞性。
  ⑵设置热硫酸槽，与硝酸、氢氟酸的混合酸槽组合使用。
硫酸酸洗的机理：
Ⅰ.酸液与氧化铁的化学反应（又称溶解作用）：
Fe3O4+4H2SO4=Fe2（SO4）3+FeSO4+4H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
Fe+H2SO4=FeSO4+H2O
Ⅱ.酸液与钢中的铁起化学反应（又称机械剥离作用）：
Fe+H2SO4=FeSO4+2H H+H=H2↑
Ⅲ.氢与高价铁氧化物的反应：
Fe3O4+2H=3FeO+ H2O
Fe2O3+2H=2FeO+ H2O
Fe2（SO4）3+2H= 2FeSO4+ H2SO4
4.盐酸：不锈钢酸洗一般不采用盐酸，因为盐酸不仅侵蚀铁鳞，也侵蚀基体金属，即使使用，也应和硝酸混合使用，但这种混酸对金属基体仍有侵蚀性，导致金属表面粗糙，因此尽量不要使用。
5.酸浸电解法（也称电解酸洗）：电解酸洗是在仅用酸浸法难以完全除鳞的情况下所采用的一种加速除鳞的方法，与酸浸法组合使用，可提高酸洗效率。电解酸洗中通常使用的是硝酸电解和硫酸电解两种，以硝酸电解法使用较多。
6.硝酸电解：通过电极（硅铸铁）产生电流，流通时由于电化学作用使氧化膜离子化，就能进行酸洗。不过因腐蚀性较低，除鳞能力低一般不单独使用。
7.硫酸电解：除鳞能力更低，还需有回收废酸、废气中的硫氧化物的装置，故设备费用高。
8.CLEANOX：主要成分是H2SO4、HF、H2O2和专利的稳定剂，不锈钢酸洗可采用这种新酸。
二、酸洗质量
材料经酸洗后，表面不得有氢脆、欠酸洗、过酸洗、残渣或锈蚀等现象。
1. 氢脆钢材的韧性和塑性因酸洗而损失变脆。产生的原理：酸洗时，当酸与金属反应，析出的氢最初以原子状态出现，有一部分氢原子扩散到金属表层及心部使钢变脆；清洗时间太短或清洗槽酸度过高。
2. 欠酸洗钢材的表面上残存着被酸洗掉的氧化铁皮。
3. 过酸洗钢材的表面呈现粗糙而色暗，有的呈现深而细的针孔状的缺陷。
三、熔融盐浴
3.1、熔融盐浴的优点
① 仅与不锈钢的铁鳞发生作用，而不会侵蚀母材金属。
② 处理时间短，同时可大大节约酸洗的处理时间。
③ 不会产生氢脆现象，提高产品质量。
3.2、熔融盐浴的缺点
① NaNO3是危险物质，NaOH有剧烈腐蚀性。
② 450~500℃的碱液溅到皮肤上会引起烧伤。
③ 盐浴中进入水分，会引起水蒸气并产生爆炸。
④ 盐浴温度降到300℃以下时盐要固化，重新熔解需较长的时间。
四、不锈钢酸洗的工艺流程：
4.1上料→预热→盐浴→冷水槽→漂洗槽→下料
4.2上料→预酸槽→漂洗槽→混酸槽→漂洗槽→钝化槽→漂洗槽→中和槽→热漂洗→下料
五、各槽液的介质情况：
5.1.盐浴槽：氧化盐（NaOH 60%;NaNO3 35%;其它 5%；工作温度：450-500℃；时间：约12min）
5.2.预酸槽：H2SO4（工作温度：70℃；时间：14min）
5.3.混酸槽：HF/HNO3（工作温度：50℃；工作时间：14-20min）
5.4.钝化槽：HNO3（工作温度：40℃；工作时间：4-10min）
5.5.硫酸槽：H2SO4（工作温度：70℃；时间：13min）
5.6.敏化槽：GARDOBOND V 6521（工作温度：50℃；时间：2min）
5.7.磷化槽：GARDOBOND Z 3100（工作温度：70℃；时间：10min）
5.8.皂化槽：GARDOBOND DP 9010或L6174（工作温度：90℃；时间：5min）
5.9.石灰槽：SCHAEFER PRECAL 50 S（工作温度：90℃；时间：5min）
六. 酸洗的目的：
6.1、去除表面氧化层和便于表面检验，赋予耐蚀性。
6.2、为下工序（冷拉）创造条件。

从钢板轧制方面看，酸洗的意义：
从热轧厂运送来的热轧带钢卷，是在高温下进行轧制和卷取的，带钢表面在该条件下生产的氧化铁皮，能够很牢固的覆盖在带钢的表面上，并覆盖着带钢表面的缺陷。若将这些带着氧化铁皮的带钢直接送到冷轧机去轧制，（1）在大压下量的条件下进行轧制，会将氧化铁皮压入带钢的基体，影响冷轧板的表面质量和加工性能，甚至造成废品；（2）氧化铁皮破碎后进入冷却润滑的乳化液系统，会损坏循环设备，缩短乳化液的使用寿命；（3）会损坏表面粗糙度很低，价格昂贵的冷轧辊，所以在冷轧前，必须清除带钢表面氧化铁皮，除掉有缺陷的带钢。
酸洗原理：
（1）、溶解作用：氧化铁皮与酸发生化学反应而被溶解。内层的FeO最易溶解，对整个酸洗过程起着加速的作用；（2）、机械剥离作用：金属铁与酸作用生成氢气，机械地剥离氧化铁皮。盐酸酸洗时，有33％的氧化铁皮是由机械剥离作用去除的，而在硫酸酸洗时，有高达78％的铁皮是靠机械剥离作用去除的；（3）、还原作用：生成的原子氢使铁的氧化物还原成易与酸作用的亚铁氧化物，然后与酸作用而被除去。
从钢板轧制方面看，酸洗的意义：
从热轧厂运送来的热轧带钢卷，是在高温下进行轧制和卷取的，带钢表面在该条件下生产的氧化铁皮，能够很牢固的覆盖在带钢的表面上，并覆盖着带钢表面的缺陷。若将这些带着氧化铁皮的带钢直接送到冷轧机去轧制，（1）在大压下量的条件下进行轧制，会将氧化铁皮压入带钢的基体，影响冷轧板的表面质量和加工性能，甚至造成废品；（2）氧化铁皮破碎后进入冷却润滑的乳化液系统，会损坏循环设备，缩短乳化液的使用寿命；（3）会损坏表面粗糙度很低，价格昂贵的冷轧辊，所以在冷轧前，必须清除带钢表面氧化铁皮，除掉有缺陷的带钢。
酸洗原理：
（1）、溶解作用：氧化铁皮与酸发生化学反应而被溶解。内层的FeO最易溶解，对整个酸洗过程起着加速的作用；（2）、机械剥离作用：金属铁与酸作用生成氢气，机械地剥离氧化铁皮。盐酸酸洗时，有33％的氧化铁皮是由机械剥离作用去除的，而在硫酸酸洗时，有高达78％的铁皮是靠机械剥离作用去除的；（3）、还原作用：生成的原子氢使铁的氧化物还原成易与酸作用的亚铁氧化物，然后与酸作用而被除去。

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