不銹鋼酸洗溶液配方和工藝條件

不銹鋼表面酸洗溶液和工藝條件見表2-5

配方1

  含過氧化氫的酸洗液，是世界產(chǎn)權(quán)組織的一份公開專利。它的特點是不使用硝酸、氫氟酸酸洗體系，環(huán)境污染小，由于含有大量的表面活性劑乙基己基硫酸鈉，屬于非直鏈碳鏈，在酸洗過程中，能有效除去污跡，同時含有大量的過氧化氫和少量磷酸，能使表面清潔和光亮，但過氧化氫易氧化分解，在使用過程中，要視反應(yīng)程度及時適量補充，才能保持酸洗速率和質(zhì)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(yōu)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(guī)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)發(fā)生變化，增加酸洗速率。但雙氧水不穩(wěn)定，易于分解，必須加入穩(wěn)定劑，同時，要及時補加濃度下降的雙氧水的含量，穩(wěn)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(wěn)定劑，還能改善酸洗表面的質(zhì)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(luò)合物，提高酸洗液的穩(wěn)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(fù)配的緩蝕效率可達到90%。

配方3 

  適用于對壁厚在0.3mm以下的超薄型螺紋不銹鋼管的酸洗。關(guān)鍵在于酸洗液中添加兩種表面活性劑，有效地提高了酸洗速率及質(zhì)量生產(chǎn)實踐檢驗，該工藝簡單、槽液穩(wěn)定，調(diào)整方便，不產(chǎn)生廢品，生產(chǎn)效率提高3倍以上，所謂超薄型螺紋不銹鋼管是指將厚度為0.3mm的不銹鋼薄板剪成62.8mmx(300~700)mm小料后，卷曲成直徑ф20mm的金屬筒，用氬弧焊成長圓形管后擠壓呈螺紋狀，成型后進行熱處理，表面產(chǎn)生一層致密的厚氧化皮，傳統(tǒng)工藝是先松動氧化皮，預(yù)浸蝕和酸洗之后，清除表面殘渣，該工序工藝多，酸洗時間長，工件不光亮、易腐蝕，易報廢，且質(zhì)量總是存在問題。為此，取消了松動氧化皮、除殘渣工序，直接在酸洗液中添加DR-A添加劑和陰離子表面活性劑，結(jié)果顯示，酸洗不僅干凈、光亮，無過腐蝕，氧化皮殘渣易除掉，質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，效果滿意。

影響浸漬時間的因素如下。

 ①. 硝酸

 是酸洗液的主成分，含量低于200mL/L時效果差，浸漬時間長，不光亮，易過腐蝕，含量太高，高于300mL/L時氧化氮彌漫，升溫快，易腐蝕。溶液隨生產(chǎn)量的增加，硝酸會消耗分解，酸洗效果減弱。一般浸漬50min后，氧化皮還不掉，就需要補加藥品，先撈出槽底的沉積物，再按各成分含量的1/3補加，不用補加水，每半年更換一次溶液。

 ②. 氫氟酸

  能加速不銹鋼氧化皮的浸漬速率，因此，濃度過低時，浸漬速率太慢；過高，溶液升溫快，浸蝕過快，易過腐蝕，一般宜控制在50~80mL/L較好。要勤加少加為宜。

 ③. 添加劑 

   DR-A具有催化、促進、提高對氧化皮的腐蝕溶解的作用。

 ④. 陰離子表面活性劑

   主要起潤濕、降低氧化皮的附著力，降低水的表面張力，可提高工件表面光亮度，縮短浸漬時間。

 ⑤. 溫度

  一般在室溫下即可進行生產(chǎn)，但裝載量過多，溶液升溫較快，以溶液容積與裝載量之比為2:1較合適，溶液攪動，工件翻動可避免因疊壓、窩氣而造成氧化皮酸洗不凈，工作溫度宜控制在10~30℃之間，或采用水套降溫的方法控制液溫。

 ⑥. 壓力清洗

  用1~6MPa的液體工作壓力，水流量≤13L/min、功率1.6kW配套動力的DM8032A型單相電容電動機的高壓水槍噴射，人工逐件清洗黏附在管子上的、來源于清洗水中的沉淀物和溶解剝落下來的碎氧化皮顆粒，就能解決每根管子的殘存物總量不得大于3mg的問題。

配方4

  用1+1的濃鹽酸，應(yīng)用苯并咪唑類化合物作緩蝕劑，可廣泛應(yīng)用于多種不銹鋼和碳鋼的腐蝕：其緩蝕率在40℃時可達81%~96%.苯并咪唑。可試用酸性鍍銅液中使用的2-巰基苯并咪唑M,代替，市面上可購得，用沸水溶解，加少許氫氧化鈉助溶，濃度在0.5~1.0g/L之間使用。（苯并咪唑用量原為3mmol/L,若分子量為140,則為0.3g/L左右。）

配方5 

 使用常用的鹽酸和硫酸混合酸洗，需要加溫溶液才能除去氧化皮，時間較長，為防止過腐蝕，要使用酸洗緩蝕劑：若丁和烏洛托品（又名H促進劑）。

配方6 

 使用硝酸、硫酸和氫氟酸，在常溫下腐蝕反應(yīng)較強烈，因此，時間較短些，要控制得準確些，以防過腐蝕。

配方7

  溶液不含氟化物，以免污染環(huán)境，常溫情洗，能使表面達到高度清潔和平整。操作過程中嚴格控制溫度，不超過30℃,否則會使鹽酸揮發(fā)，雙氧水分解，不銹鋼過腐蝕。采用鹽酸和硫酸兩酸合用，比單一使用鹽酸或硫酸的效果好。單一酸對不銹鋼表面氧化皮難以完全除去，不能達到光亮的目的，六次甲基四胺抑制對不銹鋼的過腐蝕。雙氧水可氧化不銹鋼表面的氧化膜，以利于溶解于酸中，并可提高表面光亮度。雙氧水不穩(wěn)定，除了添加穩(wěn)定劑－乙醇外，還要及時補充其快速消耗。此外嚴格控制溫度，溫度過高，易使雙氧水分解。因此，在配制溶液時最先加入硫酸，其為發(fā)熱過程，待冷卻后，再加入鹽酸、乙醇、六亞甲基四胺，最后在使用前加入雙氧水，才開始酸洗工作。

配方8

  溶液適用于大型不銹鋼（1Cr18Ni9Ti)容器表面有氧化皮而采用涂刷法處理，其工藝流程為：涂刷酸洗后→流動水沖洗→中和（7.0%碳酸鈉水溶液）→流動水沖洗（用pH0~14廣泛試紙測表面顯中性）→曬干→鈍化（鈍化液硝酸450mL、重鉻酸鉀20g、水900mL)時間大于0.5h→流動水沖洗→曬干。酸洗液中加入0.5%尿素作為氫脆抑制劑。

配方9

  酸洗液適用于321不銹鋼在溫度為1050℃的熱處理爐內(nèi)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(fā)生點蝕。腐蝕速率為1.3g/(m2·h),低于《化工設(shè)備化學清洗質(zhì)量標準》中規(guī)定的腐蝕速率不大于6.0g/(㎡2·h),清洗溫度40°℃,清洗時間30分鐘,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(jīng)過固溶體處理后的不銹鋼為單相奧氏體組織，酸洗后未產(chǎn)生點蝕現(xiàn)象。