金屬表面除銹

1、金屬表面除銹的作用與方法深圳雷邦磷化液工程部編輯摘要：在工業(yè)發(fā)達國家，每年因銹蝕所造成的直接經(jīng)濟損失約占國民經(jīng)濟 生產(chǎn)總值的 1%-4%，遠遠超過每年因地質(zhì)等災(zāi)害所造成的損失。因此，金屬表 面除銹的意義重大。一、金屬表面除銹的作用1. 鍍件鍍前除銹的作用電鍍的前處理是電鍍工藝中非常關(guān)鍵的一步，基體材料表面鍍前除銹處理 的好壞直接影響到鍍層的質(zhì)量，所以應(yīng)給予電鍍前除銹處理相當?shù)闹匾?。對于通過電鍍形成的金屬鍍層，不管品種和性質(zhì)如何，人們對它們都有一 些共同的要求，這些要求大致有以下幾方面。 鍍層應(yīng)結(jié)構(gòu)致密、表面光滑平整，有的甚至要求具有一定的光亮度。致 密無孔的鍍層，不僅有利于防護基體金屬免遭腐蝕

2、，有可能在較長的時間內(nèi)保 持著鍍層的良好裝飾性外觀，而且可以更有效地發(fā)揮鍍層所具有的各種功能。 在基體的不同部位上，鍍層厚度要均勻，或者是基體表面各部位鍍層厚 度的差異要盡可能地小。為了保證制品及零件的使用壽命，這一要求十分重 要，否則，在遭受腐蝕或磨損時，鍍層最薄的部位會首先露出基體材料，致使 整個制品和零件提前報廢。 鍍層與基體材料間的結(jié)合必須是牢固的，不允許出現(xiàn)鍍層起皮、鼓泡等 現(xiàn)象。與基體結(jié)合不牢固的鍍層，根本沒有任何的使用價值，即使鍍層并沒有 從基體材料上脫落，在使用過程中這種鍍層的性能也是很靠不住的。為了滿足鍍層上述 3 項最主要的基本要求，必須對被鍍的制品及零件表面 的鍍前處理工

3、序給予足夠的重視。在電鍍產(chǎn)品實際的質(zhì)量檢驗中，常常會發(fā)現(xiàn)局部鍍層脫落、鼓泡或花斑以 及局部無鍍層等現(xiàn)象，究其原因，大多數(shù)情況下都是由于基體材料鍍前處理不 良造成的。電鍍是發(fā)生在被鍍基體材料與鍍液相接觸的界面間的電化學(xué)反應(yīng)。 為了確保電鍍層的質(zhì)量，與鍍液相接觸的被鍍零件表面必須是基體材料本身， 被鍍零件表面不能有銹蝕產(chǎn)物膜層存在。這樣，基體材料表面才能很好地被鍍 液所潤濕，鍍出的金屬才能與平整光滑的基體材料表面牢固結(jié)合。可見，電鍍前金屬基體材料表面的除銹前處理準備工作的重要性是毋庸置 疑的。2. 涂裝前除銹的作用除銹的目的是使被涂物表面光滑、清潔，增加涂料與被涂表面的附著能 力，充分發(fā)揮涂料抵抗

4、腐蝕因素的能力。具體表現(xiàn)在如下方面。(1)除銹質(zhì)量直接影響涂膜的附著力達到優(yōu)良除銹質(zhì)量的被涂物表面，可獲 得清潔的、有一定粗糙度的被涂物表面，有利于涂膜的形成和良好附著。噴 砂、噴丸和高壓水磨料射流除銹工藝，可使被涂工件表面獲得底材與涂層形成 最佳附著力的40-75 g的粗糙度。除銹質(zhì)量不好，是引起涂層脫落和剝離的主要原因。(2)除銹質(zhì)量直接影響磷化等工藝磷化膜是不能在氧化皮和銹層上生長的， 所以徹底除銹是磷化的必要條件。在各種除銹方法中，強酸除銹(酸洗)對磷化的影響程度最大，因為酸洗時間過長，工件表面會出現(xiàn)過腐蝕，表面粗糙，磷化 膜結(jié)晶就會過于粗大多孔 ;反之，強酸除銹時間過短，工件表面活化

5、不夠，同樣 使磷化膜結(jié)晶粗大。除銹質(zhì)量的高低，對于獲得密集活化點、形成致密的磷化 膜有著重要作用。3. 金屬表面轉(zhuǎn)化膜處理前的除銹作用通常狀態(tài)下，金屬表面自然形成的氧化皮及銹蝕產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是疏松的，同 時夾雜著有害的雜質(zhì)，對金屬本身的保護作用較弱，甚至起不到防護作用。在對金屬表而進行化學(xué)或電化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理 (陽極氧化、鋼鐵氧化、不銹鋼 鈍化氧化等 )前，一也必須除去其表面的氧化皮及銹蝕產(chǎn)物，使新鮮的金屬基體暴露出來，以便形成均勻、致密、與基體金屬結(jié)合良好、防護性能優(yōu)良的化學(xué) 或電化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。此外，金屬表面轉(zhuǎn)化膜處理前的除銹，能夠清除金屬表面的雜質(zhì)，避免雜 質(zhì)對轉(zhuǎn)化膜處理溶液的污染，提高處理溶液的

6、使用壽命。二、金屬表面除銹的常用方法金屬表面除銹的方法很多，對于不同種類的金屬材料，其表面的銹是不同 的，因此其除銹的方法也各不相同。另一方面，不同的表面工程技術(shù)，如電 鍍、涂裝等，對于表面除銹的要求也是不同的。因此，實際選擇除銹方法的時 候，要根據(jù)金屬材料的種類及具體表面工程的要求選擇合適的除銹方法及工 藝。常用的表面除銹方法有化學(xué)浸泡法、超聲波法、電化學(xué)除銹法、機械法以 及手工除銹法等。1.化學(xué)浸泡法化學(xué)浸泡法除銹是將金屬工件浸泡在相應(yīng)的除銹溶液中，利用溶液中的 酸、堿等化學(xué)物質(zhì)與工件表面的氧化皮及銹蝕產(chǎn)物等的化學(xué)反應(yīng)，使氧化皮及 銹蝕產(chǎn)物等溶解到溶液中，從而起到除銹的目的?；瘜W(xué)浸泡法是小

7、型工件常用的除銹方法，除銹速度快、效果明顯，尤其對 于形狀復(fù)雜的零件，可以除去一些內(nèi)孔、內(nèi)腔等死角處的銹蝕。由于化學(xué)浸泡 法要將工件浸泡在溶液中，因此對于一些大型結(jié)構(gòu)、設(shè)備的除銹，不能夠采用 這種方法。在選用化學(xué)浸泡法除銹時，還應(yīng)該注意根據(jù)不同的材料種類，比如鋼鐵、 鋁合金、銅合金、鎂合金等不同的材料選擇合適的除銹溶液，甚至同一類的材 料，合金元素不同，其除銹溶液的組成也有區(qū)別。另外，為了防止金屬材料基 體的過腐蝕，在除銹溶液中，往往需要添加一定種類及含量的緩蝕劑。2.化學(xué)浸泡加超聲波法在化學(xué)浸泡法除銹時，如果同時引人超聲波，能夠提高除銹的速度與效 果。利用超聲波振蕩的機械能使除銹液中產(chǎn)生無數(shù)

8、的小氣泡，這些小氣泡在形 成、生長和閉合時產(chǎn)生強大的機械力，使工件表面的氧化皮、銹蝕污垢迅速脫 離，從而加速除銹過程，使除銹更徹底。加超聲波除銹對處理形狀復(fù)雜，有微孔、盲孔、窄縫以及除銹要求高的零 件更為有效。復(fù)雜的小零件可采用高頻率低振幅的超聲波 ;表面較大的零件則使用頻率較 低（15-30kHz的超聲波。3. 電化學(xué)法在化學(xué)浸泡法除銹時，如果同時加入電流，同樣能夠提高除銹的速度與效 果。借助于直流電 （也可以用交流電 ），金屬工件既可以在陽極上加工，也可以在 陰極上加工。在電化學(xué)除銹時，電極上所發(fā)生的過程的實質(zhì)，是當金屬工件作 為陽極進行電化學(xué)除銹時，氧化皮的除去是借助于金屬的電化學(xué)和化學(xué)

9、溶解， 以及金屬上析出的氧氣泡的機械剝離作用進行的。當金屬工件作為陰極進行電化學(xué)除銹時，氧化皮的除去是借助于猛烈析出 的氫對氧化物的還原和機械剝落作用進行的。4. 機械法機械除銹 （包括噴砂、噴丸、高壓噴射等 ）是廣泛采用的較為有效的除銹方 法，特別是對于大型結(jié)構(gòu)、設(shè)備的涂裝前處理，采用機械除銹的方法除銹效果 好、效率高。5.手工除銹法手工工具除銹是一種最原始的除銹，俗稱 “拷鏟 ”，意即用敲誘錘拷去厚的 銹蝕物，用刮刀鏟去薄的銹層。手工除銹的除銹效率和質(zhì)量低下，操作環(huán)境惡 劣，勞動強度大，一般只能除去疏松的鐵銹和失效舊涂層，也不能除去所有的 氧化皮。另一方面，手工除銹工藝簡單，費用低廉，故適用干小面積除銹，如 室外設(shè)備、管路外壁、柵欄的一般防腐蝕工程，