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除锈工艺的影响因素分析

2020-08-28

影响钢铁化学除锈的因素包括除锈溶液本身的特性(如除锈溶液的组成、酸的种类、酸的浓度、杂质含量、添加剂等)以及操作的工艺条件(如温度、搅拌、除锈时间等),另外,也与钢铁表面本身的锈蚀程度有关。

1、除锈溶液本身的特性

除锈溶液本身的特性包括除锈溶液的组成、酸的种类、酸的浓度、杂质含量以及各种添加剂的影响。对于钢铁工件,较常用的是盐酸、硫酸,或者是他们的混合酸。一般来说,随着酸浓度的增加,酸洗溶液除锈的能力也增加,但与此同时,对于基体材料的腐蚀程度也会增加。盐酸等挥发性的酸还会随着浓度的增加,挥发性加大,挥发出来的有害气体对人身及周围环境造成损害。另外,有些强氧化性的酸随着浓度的增加,强氧化性增强,会使钢铁基体产生钝化作用,影响除锈的效果。因此,在酸洗时,要根据材料的种类及锈蚀程度,将除锈溶液中的酸的浓度控制在合适的范围之内。酸洗溶液中的金属离子的增加,会降低除锈速度。通常对于硫酸、盐酸类的酸洗除锈溶液,要将铁离子(Fe3+、Fe2+)的含量控制在100~200g/L之内,才能保证较好的除锈效果,对于钢铁的酸洗除锈溶液,铜、铅、锡等杂质金属离子的存在会严重影响酸洗除锈的效果,这些离子可以同钢铁基体发生化学置换反应,沉积在钢铁的表面,影响工件除锈后的表面质量,因此必须严格控制。

除锈

添加剂的加入也会对钢铁化学酸洗除锈产生较明显的影响。一定含量的缓蚀剂可以减缓或阻止钢铁基件的腐蚀,避免基体的过腐蚀和挂灰的形成。渗透剂的加入,可以增强除锈溶液及钢铁工件的表面活性,改善化学除锈过程,缩短除锈时间。而络合剂则可以对酸洗溶液中的铁及杂质离子起到络合作用,减少溶液中游离的金属离子,从而提高除锈后的工件表面质量,并增加除锈溶液的稳定性,延长除锈溶液的使用寿命。

2、工艺条件的影响

操作工艺条件对除锈效果也有较大的影响。随着温度的升高,化学反应的速度加快。因此,提高温度可以加快酸洗除锈的速度。但同时,升高温度也会导致酸洗液对基体金属的腐蚀加剧。因此,酸洗的温度要保持在一定的温度范围内,特别是对于盐酸等挥发性的酸,随着温度的升高挥发加快,不仅会对人身及环境造成损害,还会导致酸洗液的过分消耗,通常,酸洗除锈在常温下进行,对于不挥发的酸及强度稍弱的酸,如硫酸、磷酸等,可以适当提高酸洗的温度,但一般应控制在60~70℃以内,适当的搅拌可以加快酸洗除锈的进行。搅拌的方式可以采取空气搅拌等方式,在电化学除锈时气体的析出以及超声波除锈时的超声振动都可以起到很好的搅拌作用,除锈的时间过短,除锈不彻底,达不到除锈目的;除锈时间过长,又会产生过腐蚀,导致表面产生挂灰、色泽灰暗。

3、钢铁表面本身的锈蚀程度

不同的加工工艺、不同的工作环境,钢铁表面的锈蚀形态及程度也不相同。主要有浮锈、漆皮锈、点锈、层锈、死硬锈、线状锈等。

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