《安全管理》之钛合金酸洗工艺与设备的研究 VIP专享VIP免费

钛合金酸洗工艺与设备的研究酸洗也称为除灰、除渍及光化处理。钛合金工件在在铸造过程中会在工件表面形成一层不溶性的氧化物层，这层氧化物，只是附着在工件表面上的一层疏松组织，必须采用酸洗的方法将其清除。酸洗也可称为酸出光，在很多行业标准中都是采用酸出光这一称谓。本文首先对酸洗的理论进行概述，其次提出一种钛合金的酸洗工艺，并结合该酸洗工艺对酸洗设备进行研究与分析，最后分析酸洗过程中易出现的问题，并提出相应的解决办法。1.酸洗的理论概述1.1.酸洗的内涵酸洗包括：酸浸、酸洗和酸沾。1.1.1.酸浸：将金属浸泡在酸液中，长时间浸泡，清除较厚的氧化物。如冷轧前热轧钢板酸浸脱除轧制过程中产生的鳞皮和氧化皮。1.1.2.酸洗：用于金属设备除垢，也用于不需要长时间用酸浸泡，就可以清除的金属氧化物。如进行电镀、涂装、磷化前氧化皮和锈的清除，钛表层氧化物的去除。1.1.3.酸沾：金属件在加工和短时存放过程中，可能在表面生成一层很薄的氧化物层，这时只需要用浓度较小的酸溶液在金属表面擦拭就可除去氧化物层。如焊接或热加工而在金属表面产生的变色部分和氧化皮的清除。1.2.酸洗原理1.2.1.溶解作用金属表面氧化层中各种溶于酸的氧化物与酸发生化学反应，生成溶于水的金属盐而溶解于酸溶液内从而去除氧化层表皮，这种作用，一般称作溶解作用。1.2.2.机械剥离作用金属表面氧化层中除各种氧化物外，还夹杂着部分的金属单质，并且氧化层具有多孔性，酸溶液通过氧化层的孔隙和裂缝与氧化层中的金属单质或基体单质作用，并相应产生大量的氢气。由这部分氢气产生的膨胀压力，就可以把氧化层从金属表面上剥离下来。这种通过反应产生氢气的膨胀压力把氧化层剥离下来的作用，一般称为机械剥离作用。1.2.3.还原作用金属与酸作用时，首先产生氢原子。一部分氢原子相互结合成为氢分子，促使氧化层的剥离；另一部分氢原子靠其化学活泼性及很强的还原能力，将高价金属的氧化物和高价金属盐还原成易溶于酸溶液的低价金属氧化物及低价盐。2.钛合金的酸洗工艺及设备钛及钛合金由于其具有良好的耐腐蚀性、较高的工作温度范围、比强度高，铸造可直接形成各种形状和尺寸的近净尺寸或净尺寸的结构件等优点，其广泛应用于航空航天，化工等行业。2.1.钛合金的酸洗工艺由于钛及钛合金零件在生产过程中表面会出现氧化层或其它污物，并且零件表面的氧化层对零件的性能可靠性也有一定的影响，所以一般在喷砂工序后铸件需进行酸洗。酸洗不仅能去除钛及钛合金零件表面的氧化层和其它污物，还可以根据技术要求的壁厚去除少量的钛和钛合金材料。如果酸洗质量达不到预期的要求，会给后续加工带来极大的影响。所以，酸洗过程必须严格按照工艺要求进行处理。