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选用脱脂剂应注意的事项及涂装前的除锈

放大字体  缩小字体发布日期:2012-08-23  浏览次数:790
核心提示:选用脱脂剂应注意的事项及涂装前的除锈
 

在进行脱脂前,应考虑脱脂剂的选择及以下几个方面:

1.被处理零件的材质

不同的金属在碱液中有不同的腐蚀界限,因此,必须根据零件的材质选择合适的 PH 值的脱脂剂。见下表:

各种金属发生腐蚀的临界 PH 值为:

锌 铝 锡黄 铜 硅铁 钢铁

PH 10 11 11.5 13 14

2.油污的种类及数量

要考虑零件上油污的化学性质(储存时能否与周围介质发生反应而影响脱脂,与脱脂液能否发生皂化反应),油污的物态(固体或液体,油污中固态尘粒含量),油污对底材的吸附性(分子极性)等情况,再选用合适的脱脂剂。例如动植物油是可皂化的,因而在较高温度下用氢氧化钠脱脂是有效的。矿物油不发生皂化反应,用氢氧化钠脱脂就不合适了,应用乳化性能好的脱脂剂才能奏效。用一般的水基脱脂剂在低温或中温是很难洗净半固态的防锈脂,这时用溶剂脱脂是很有效的。洗吸附性较强的防锈油比洗机械油困难,因此,应该选用更好的脱脂剂来清洗防锈油。

3.脱脂剂的正确选择

脱脂方法不同,对脱脂剂要求也不同。压力喷射脱脂因机械作用力大,脱脂效果好,但由于是处在极易起泡的状态下,因而选用低泡脱脂剂是必要的,浸渍脱脂的机械作用较弱,因此要选用脱脂性能更好的脱脂剂,适当的增加脱脂剂含量和延脱脂时间。

5. 注意与下道工序的配合

下道工序是酸洗还是磷化,磷化前有没有表面调整工序,都与脱脂剂的选用有关。因为不同的前处理与磷化配套,所得磷化膜的质量不同,品质也不同。酸洗和强碱脱脂的磷化结晶大且疏松。对于脱脂,如果下道工序是薄型磷化处理,要选用低碱度的带表调处理的脱脂剂;如果有单独的表调工序,则只考虑脱脂效果,碱度影响不大,不必多虑;如果下道工序是酸洗除锈,则不必选用带表调的脱脂剂,而在磷化前单独进行表调处理;如工序间隔较长,则选用水洗后生锈倾向较小的脱脂剂(如磷酸盐类型的脱脂剂)或增加喷湿处理。对于油污较重或不易起清洗到位的表面,要采用手工预擦洗,他不仅是脱脂的要求,也能明显的改善磷化质量,经预擦洗的磷化膜结晶细小、致密,而未经预擦洗的结晶则粗大的多。

脱脂效果的检查

检查脱脂效果的方法有很多,例如;目视法、擦拭法、水浸润法、接触角法、硫酸铜法、残留油份质量法、比色法、荧光法、红外分光法等。最常用的是水浸润法,即观察脱脂水洗后的表面水膜连续完整情况。充分脱脂的表面,其水膜应连续完整,无水珠悬挂。

在磷化条件正常的情况下,观察磷化膜也可检查脱脂效果,只有在无油污的金属表面才能形成外观完整的均匀磷化膜,任何清洗方面的不足都会立即显示出来。

在脱脂的实际应用中,常遇到以下的问题:

 


 

2、涂装前除锈、除氧化皮

钢铁热加工时受氧化产生硬而脆的氧化皮,如热轧钢板、热处理零件、锻件、焊接件都会有氧化皮。此外钢铁在储运过程中,接触水或其他腐蚀介质,都极易出现一层黄锈。而这氧化皮和黄锈在涂层下时会加快钢铁的腐蚀速度。可见充分的除去钢铁表面的氧化皮和黄锈,对涂装物得到有效保护是非常重要的。除锈方法就俩类,一是机械法,二是化学法。

1、机械法

1) 手工打磨

是使用简单工具或打磨材料进行,对工作量不大的除锈作业采用此方法。一般方法为:用刮刀除锈;用研磨膏除锈;以及用钢丝刷除锈等。

2) 机械打磨除锈

利用打磨除锈的工具或材料,以机械力驱动而除锈。例如用砂布、砂纸、研磨膏、金属丝刷等固定在固定的轮盘上,轮盘靠近除锈面而转动时就可在除锈面上打磨。

3) 喷砂、喷丸除锈

用高压空气将沙子或金属粒向金属制品表面喷射以除锈或除氧化皮。

4) 滚光除锈

将制品和磨料一起放在滚桶内旋转或转动,使物品与这些材料直接接触、摩擦以除锈及除氧化皮。

2、

一般化学法

化学除锈一般是酸洗法,碱法也有使用。

1) 酸洗在酸洗中,一般使用无机酸如盐酸、硫酸及磷酸等,并常用酸洗缓蚀剂以减少基体金属的溶解。特殊钢或非铁金属则常用混合酸或草酸、铬酸、柠檬酸等。

a) 硫酸酸洗

一般情况下钢铁大都使用硫酸酸洗,其浓度为 98%的浓硫酸经稀释后使用,使用浓度不同,因而其除锈能力也不相同,此外,温度的影响很大,一般在 60~80 度是起除锈能力最强,除锈时间最短。一般常用的工业硫酸浓度为 98%,其比重约为 1.84g/ml,浓硫酸有很强的氧化性,为无色油状液体,无气味,与水混合放出大量的热,硫酸还可以用来清洗不能用盐酸酸洗的不锈钢和铝合金零件。用浓硫酸酸洗因为连续使用而导致铁离子浓度增加时,酸洗能力会下降,当金属表面有硫酸盐析出时,酸洗能力大减,称为酸液的老化。

在 10%的硫酸中,铁离子浓度不能超过 80~120g/L。硫酸较其他的酸容易引起渗氢现象。温度越高,基体金属吸氢速度俞高。酸的浓度高也增加渗氢倾向。当酸中存在有 As2O3、Sb2O3、H2S时,铁上渗氢现象增强。有时加入硝酸、铬酸等氧化剂 2~5%以防止这些物质产生不良的渗氢影响。

b) 盐酸酸洗

盐酸也是酸洗中常见的酸。常用浓度为 5~15%。工业盐酸的浓度一般为 36~38%左右,为无色透明液体,密度约为 1.18g/ml,暴露在空气中后冒烟,有刺激性酸味。故使用时一般稀释一倍再用。一般在室温下作业,即使加热也不能超过 40 度。温度高有多种不利:氯化氢气体挥发造成酸的损耗,有害人体,污染环境,在温度高时渗氢现象明显增强。虽然二价铁离子在盐酸中有缓蚀作用,但当溶解铁量增至 100~120g/L 时,为保持酸洗能力,需追加酸量。盐酸不能用来清洗不锈钢和铝合金,因为其中的氯离子是能局部破坏钝化膜的活性离子,是造成小孔腐蚀的主要因素。盐酸除锈较硫酸快,渗氢影响亦较小,溶液中又无残渣、酸泥等,作业比较方便。

c)磷酸酸洗

磷酸的价格较硫酸、盐酸高的多,故虽有许多优点,酸洗中并不常用。而且酸洗作用较慢,故不用于除氧化皮,而仅用于除薄锈。在除锈后形成有保护作用的磷酸盐膜,故常用于涂装和防锈油涂覆的前处理。工业磷酸的浓度一般为 85%,密度为 1.685g/ml,无色粘稠状液体而使用时需稀释到 5~20%,温度为 40~80 度。酸液中铁离子溶解度小,为 40~50g/L。到达了此极限的酸液已无使用价值,需要更新。渗氢问题在磷酸酸洗中很小,可以不用考虑。

d) 硝酸

一般商品浓硝酸的质量分数为 65~68%,密度为 1.40g/ml,无色透明液体。浓硝酸在空气中冒烟,有刺激气味,他有很强的氧化性,浓度越大,氧化性越强,在 30%时,低碳钢零件溶解激烈,酸洗后表面洁净、均匀,对中碳钢溶解后表面渣多。硝酸对人体有强烈的腐蚀作用。涂装前钢铁件除锈很少采用,但是对于不锈钢构件,硝酸清洗更为合适,硝酸用于清洗铜锈,效果特好。

e) 氢氟酸

氢氟酸具有强腐蚀性,能强烈的腐蚀玻璃或含硅化合物,因次一般密封在聚乙烯塑料容器中。工业用的质量分数围 0%,密度为 1.14/ml,无色发烟液体,有刺激气味,有毒,不能用手接触,他是很好的铜类清洗剂。氢氟酸主要依靠氟离子的作用。氟离子与三价铁离子络合,,即使质量分数为 0.1%时,也可以很好的溶解氧化铁。残液便于处理,用石灰中和即可。

f) 有机酸

采用有机酸酸洗,成本较高,操作温度较高,时间较长,但是也有其独特处,如络合性。常用的有柠檬酸、乙二胺四乙酸、氨基磺酸和羧基乙酸等。这些有机酸清洗主要依靠络合性,将铁离子以络合的形式将其溶解,从而达到除锈的目的。

2、酸洗缓蚀剂

采用无机酸除锈时,会产生氢的析出,进而会导致“氢脆”现象。为了防止氢脆的发生,减少基体的腐蚀,应采用缓蚀剂。缓蚀剂是一种极性分子,他能选择的在金属表面的活性区域以吸附的方式形成一层保护膜,阻止酸与铁继续反应而达到缓蚀的目的。目前大致所用的缓蚀剂为:

1、 醛-胺缩聚物类

这类缓蚀剂是以甲醛和苯胺为原料,在酸性介质中聚合而成。,此种物质性能不稳定。

2、 硫脲及其衍生物

这类缓蚀剂多用硫脲和二邻甲苯硫脲。这类缓蚀剂在较高温下会分解,其抗氢脆能力较差。

3、 吡啶及其衍生物类

这类缓蚀剂的原料是从煤焦油或贝母油炼制过程中的到的副产品中分离出来的,主要成分是吡啶、喹啉的衍生物的混合物。这类缓蚀剂有很好的缓蚀性能和酸溶解性能,是一种高效的缓蚀剂,但是其奇特的臭味使他受到了限制。

4、 一些华工厂下脚料加工的缓蚀剂

其成分复杂,有许多无用的物质夹杂在里边,故质量稳定上有问题。

3、酸洗用润湿剂

在酸液中添加少量的表面活性剂能起到润湿表面,增加酸液同表面的接触,大大改善酸洗过程,缩短酸洗时间,提高酸洗质量的作用。酸液中所用的润湿剂大多是非离子型和阴离子型表面活性剂,常用的润湿剂有 OP-10,吐温-80,平平加,曲通 X-100,601 洗涤剂等。

除锈除了酸洗外,还有用碱法除锈,以及采用电化学除锈法等。

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