不銹(xiu)鋼管(guan)酸洗溶液和工(gong)藝條件見(jian)表 2-5 。
配方(fang) 1
含(han)過(guo)氧化(hua)氫的(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)洗液,是(shi)世(shi)界產權(quan)組(zu)織的(de)(de)一份公開(kai)專利。它(ta)的(de)(de)特點是(shi)不使用硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)、氫氟酸(suan)(suan)(suan)酸(suan)(suan)(suan)洗體系,環(huan)境污(wu)染小,由于含(han)有大量的(de)(de)表(biao)面活(huo)性劑乙基己(ji)基硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)鈉,屬于非(fei)直鏈(lian)碳鏈(lian),在酸(suan)(suan)(suan)洗過(guo)程(cheng)中(zhong),能有效除去污(wu)跡,同時(shi)含(han)有大量的(de)(de)過(guo)氧化(hua)氫和(he)少量磷酸(suan)(suan)(suan),能使表(biao)面清(qing)潔(jie)和(he)光(guang)亮,但過(guo)氧化(hua)氫易氧化(hua)分解,在使用過(guo)程(cheng)中(zhong),要視反(fan)應(ying)程(cheng)度及(ji)時(shi)適量補充,才能保持酸(suan)(suan)(suan)洗速率和(he)質量。
配方 2
采用兩步法酸洗工藝,在常溫下快速去除不銹鋼表面的厚氧化皮,具有酸洗速率快,使用溫度低的優點。不含硝酸,對空氣污染小,處理后表面潔凈,不失光,不褪色,不泛黃。特別適用于厚氧化皮和焊接處黑皮及夾雜物的常溫快速去除。酸洗工藝流程:化學除油(常規堿性化學除油)→熱水洗→兩步流水洗→第一步酸洗→第二步酸洗→流水洗→轉入下道工序。第一步酸洗是除去焊接處黑皮及夾雜物,以及部分氧化皮,并附有灰色膜,光澤較差,然后轉入第二步酸洗,達到近似鏡面光亮。在酸洗液中加入的鹽酸和硫酸,除去不銹鋼表面的鐵氧化物。雙氧水的強氧化性可使不銹鋼表面難溶于酸的氧化物結構發生變化,增加酸洗速率。但雙氧水不穩定,易于分解,必須加入穩定劑,同時,要及時補加濃度下降的雙氧水的含量,穩定劑主要含有醇類(乙醇、乙二醇、苯甲醇等)和有機酸類(苯甲酸、水楊酸、乙酸等)穩定劑,還能改善酸洗表面的質量。酸洗液中的氫氟酸對難溶的鐵鉻氧化物、錳氧化物、鉬氧化物有較強的溶解能力,而且對含硅的灰色膜能溶解除去,氟離子對溶解的金屬離子能形成絡合物,提高酸洗液的穩定性。表面活性劑能降低表面張力,提高酸洗浸蝕力,處理后的表面光潔,以非離子型表面活性劑JFC為佳。緩蝕劑防止過腐蝕,自行復配的緩蝕效率可達到90%。
配(pei)方 3
適(shi)用于對壁(bi)厚在(zai)(zai)(zai)0.3mm以(yi)(yi)下的(de)(de)超(chao)薄(bo)型不(bu)(bu)銹鋼螺(luo)紋管的(de)(de)酸(suan)(suan)洗(xi)。關鍵在(zai)(zai)(zai)于酸(suan)(suan)洗(xi)液中(zhong)(zhong)添加兩種表(biao)面(mian)活性劑,有效(xiao)地提(ti)高(gao)了酸(suan)(suan)洗(xi)速率及質量(liang)(liang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)實踐檢驗,該工(gong)藝(yi)簡單、槽液穩定,調整方便,不(bu)(bu)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)廢品,生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)效(xiao)率提(ti)高(gao)3倍以(yi)(yi)上,所謂(wei)超(chao)薄(bo)型不(bu)(bu)銹鋼螺(luo)紋管是(shi)指將厚度為0.3mm的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼薄(bo)板剪成62.8mmx(300~700)mm小料后(hou),卷曲成直徑(jing)ф20mm的(de)(de)金(jin)屬筒,用氬弧焊成長(chang)圓形(xing)管后(hou)擠壓呈螺(luo)紋狀,成型后(hou)進行(xing)熱處(chu)理,表(biao)面(mian)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)一層致密的(de)(de)厚氧化(hua)皮(pi)(pi),傳統工(gong)藝(yi)是(shi)先松(song)動(dong)氧化(hua)皮(pi)(pi),預浸(jin)蝕(shi)和酸(suan)(suan)洗(xi)之后(hou),清(qing)除(chu)(chu)表(biao)面(mian)殘(can)渣(zha),該工(gong)序工(gong)藝(yi)多,酸(suan)(suan)洗(xi)時間長(chang),工(gong)件不(bu)(bu)光亮(liang)、易腐(fu)蝕(shi),易報廢,且(qie)質量(liang)(liang)總是(shi)存在(zai)(zai)(zai)問題。為此,取消(xiao)了松(song)動(dong)氧化(hua)皮(pi)(pi)、除(chu)(chu)殘(can)渣(zha)工(gong)序,直接(jie)在(zai)(zai)(zai)酸(suan)(suan)洗(xi)液中(zhong)(zhong)添加DR-A添加劑和陰離子表(biao)面(mian)活性劑,結果顯示,酸(suan)(suan)洗(xi)不(bu)(bu)僅干凈、光亮(liang),無(wu)過(guo)腐(fu)蝕(shi),氧化(hua)皮(pi)(pi)殘(can)渣(zha)易除(chu)(chu)掉,質量(liang)(liang)好,生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)效(xiao)率高(gao),效(xiao)果滿(man)意。
影響浸漬時(shi)間的因素如下(xia):
①. 硝酸
是酸(suan)洗液(ye)的主成分(fen)(fen),含量(liang)低于200mL/L時效果(guo)差,浸(jin)漬(zi)時間(jian)長,不(bu)光亮,易(yi)過腐蝕(shi),含量(liang)太高,高于300mL/L時氧化氮彌(mi)漫(man),升溫快(kuai),易(yi)腐蝕(shi)。溶(rong)液(ye)隨生產量(liang)的增加,硝(xiao)酸(suan)會消耗(hao)分(fen)(fen)解,酸(suan)洗效果(guo)減弱。一般(ban)浸(jin)漬(zi)50分(fen)(fen)鐘(zhong)后,氧化皮還不(bu)掉,就需要補(bu)加藥(yao)品,先撈出槽底(di)的沉積物,再按各成分(fen)(fen)含量(liang)的1/3補(bu)加,不(bu)用補(bu)加水,每半年更換一次溶(rong)液(ye)。
②. 氫氟酸(suan)
能(neng)加速(su)不銹(xiu)鋼(gang)氧化(hua)皮(pi)的浸(jin)(jin)漬速(su)率,因此,濃度過低時,浸(jin)(jin)漬速(su)率太慢(man);過高,溶液(ye)升溫快,浸(jin)(jin)蝕(shi)過快,易過腐蝕(shi),一般(ban)宜控制在(zai)50~80mL/L較好(hao)。要(yao)勤加少(shao)加為宜。
③. 添加劑
DR-A具(ju)有(you)催化(hua)(hua)、促進、提高(gao)對氧化(hua)(hua)皮(pi)的腐蝕溶解的作用。
④. 陰離子表面活性劑(ji)
主(zhu)要起潤濕、降低氧化皮的(de)附著力,降低水的(de)表(biao)面張力,可提(ti)高工件表(biao)面光亮度(du),縮短浸(jin)漬(zi)時間。
⑤. 溫度
一(yi)般(ban)在室溫(wen)下即可(ke)進行生(sheng)產,但裝(zhuang)載量過(guo)多,溶液升溫(wen)較(jiao)(jiao)快,以(yi)溶液容積與裝(zhuang)載量之比為2:1較(jiao)(jiao)合適(shi),溶液攪動,工件翻動可(ke)避免因疊壓、窩氣(qi)而造(zao)成氧化皮酸洗不凈,工作溫(wen)度宜控制在10~30℃之間,或采用(yong)水套降溫(wen)的方法控制液溫(wen)。
⑥. 壓(ya)力(li)清洗
用1~6MPa的(de)(de)(de)(de)(de)液體工作(zuo)壓(ya)力,水(shui)流量(liang)≤13L/min、功率1.6kW配套動(dong)(dong)力的(de)(de)(de)(de)(de)DM8032A型單相電(dian)(dian)容電(dian)(dian)動(dong)(dong)機的(de)(de)(de)(de)(de)高壓(ya)水(shui)槍噴(pen)射(she),人工逐件(jian)清洗(xi)黏附在管(guan)子上的(de)(de)(de)(de)(de)、來源于清洗(xi)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)沉淀物和溶解(jie)剝落下來的(de)(de)(de)(de)(de)碎氧化皮顆粒(li),就能解(jie)決每根(gen)管(guan)子的(de)(de)(de)(de)(de)殘存物總量(liang)不得大于3mg的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題。
配(pei)方 4
用1+1的濃鹽酸,應用苯并咪(mi)唑類化(hua)合(he)物(wu)作緩(huan)蝕(shi)劑,可廣泛(fan)應用于多種不銹(xiu)鋼和(he)碳鋼的腐蝕(shi):其緩(huan)蝕(shi)率在(zai)40℃時可達81%~96%.苯并咪(mi)唑。可試用酸性鍍銅液中(zhong)使(shi)用的2-巰基苯并咪(mi)唑M,代替,市面上可購得,用沸(fei)水溶解,加(jia)少許氫(qing)氧化(hua)鈉助(zhu)溶,濃度在(zai)0.5~1.0g/L之間使(shi)用。(苯并咪(mi)唑用量(liang)(liang)原為3mmol/L,若分子量(liang)(liang)為140,則為0.3g/L左右。)
配方 5
使(shi)用(yong)(yong)常用(yong)(yong)的鹽酸(suan)和硫酸(suan)混合酸(suan)洗,需要加溫溶(rong)液才(cai)能(neng)除去氧(yang)化皮,時間較長(chang),為防止(zhi)過腐(fu)蝕,要使(shi)用(yong)(yong)酸(suan)洗緩蝕劑:若丁和烏洛托品(又名H促進劑)。
配方 6
使(shi)用硝酸(suan)、硫(liu)酸(suan)和氫氟酸(suan),在常溫下腐蝕反應較(jiao)強烈(lie),因(yin)此,時(shi)間較(jiao)短些,要(yao)控制得準(zhun)確些,以防過腐蝕。
配(pei)方(fang) 7
溶(rong)液不(bu)含(han)氟化物,以免(mian)污染環境,常(chang)溫(wen)(wen)情洗(xi),能使(shi)(shi)表(biao)面達(da)到高度(du)清(qing)潔(jie)和平整。操作(zuo)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)嚴格控制溫(wen)(wen)度(du),不(bu)超過(guo)(guo)30℃,否則會使(shi)(shi)鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)揮發,雙(shuang)氧(yang)水(shui)(shui)(shui)分(fen)解,不(bu)銹鋼過(guo)(guo)腐蝕。采(cai)用鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)兩(liang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)合用,比單一(yi)使(shi)(shi)用鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)或硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)效果好(hao)。單一(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)對(dui)不(bu)銹鋼表(biao)面氧(yang)化皮難以完全除(chu)(chu)去(qu),不(bu)能達(da)到光(guang)亮的(de)目(mu)的(de),六(liu)(liu)次甲基(ji)四胺(an)抑制對(dui)不(bu)銹鋼的(de)過(guo)(guo)腐蝕。雙(shuang)氧(yang)水(shui)(shui)(shui)可(ke)氧(yang)化不(bu)銹鋼表(biao)面的(de)氧(yang)化膜(mo),以利(li)于溶(rong)解于酸(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong)(zhong),并可(ke)提高表(biao)面光(guang)亮度(du)。雙(shuang)氧(yang)水(shui)(shui)(shui)不(bu)穩(wen)定,除(chu)(chu)了添加(jia)(jia)穩(wen)定劑-乙(yi)醇外(wai),還(huan)要及時(shi)補充(chong)其快速消耗。此外(wai)嚴格控制溫(wen)(wen)度(du),溫(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)高,易使(shi)(shi)雙(shuang)氧(yang)水(shui)(shui)(shui)分(fen)解。因此,在配制溶(rong)液時(shi)最先(xian)加(jia)(jia)入(ru)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan),其為發熱過(guo)(guo)程(cheng),待冷卻后,再加(jia)(jia)入(ru)鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)、乙(yi)醇、六(liu)(liu)亞甲基(ji)四胺(an),最后在使(shi)(shi)用前加(jia)(jia)入(ru)雙(shuang)氧(yang)水(shui)(shui)(shui),才開始酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)工(gong)作(zuo)。
配方 8
溶液適用于大型(xing)不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)容器(qi)表面有氧化皮而采用涂(tu)刷法處理,其工藝(yi)流(liu)程為(wei):涂(tu)刷酸洗(xi)后→流(liu)動水(shui)沖洗(xi)→中和(7.0%碳酸鈉水(shui)溶液)→流(liu)動水(shui)沖洗(xi)(用pH0~14廣(guang)泛試紙測表面顯(xian)中性)→曬(shai)干(gan)→鈍化(鈍化液硝酸450mL、重鉻(ge)酸鉀(jia)20g、水(shui)900mL)時(shi)間大于0.5h→流(liu)動水(shui)沖洗(xi)→曬(shai)干(gan)。酸洗(xi)液中加(jia)入0.5%尿(niao)素作為(wei)氫(qing)脆抑(yi)制(zhi)劑。
配(pei)方(fang) 9
酸洗液適用于321不銹鋼在溫度為1050℃的熱處理爐內保溫1小時后表面形成的黑色氧化皮的清除,酸洗液基本成分配比為150mL 硝酸和40ml氫氟酸,并加有緩蝕劑:苯胺、硫脲和烏洛托品,通過正交試驗,在很好地清洗掉不銹鋼表面氧化物時,避免對不銹鋼發生點蝕。腐蝕速率為1.3g/(m2·h),低于《化工設備化學清洗質量標準》中規定的腐蝕速率不大于6.0g/(㎡2·h),清洗溫度40°℃,清洗時間30min,能徹底清洗掉不銹鋼熱處理后表面的黑皮。通過金相形貌觀察:經過固溶體處理后的不銹鋼為單相奧氏體組織,酸洗后未產生點蝕現象。