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(dá)國家，每年因銹蝕所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的1%-4%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dāng)?shù)闹匾暋?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(hù)基體金屬免遭腐蝕，有可能

2、在較長的時(shí)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(shí)，鍍層最薄的部位會(huì)首先露出基體材料，致使整個(gè)制品和零件提前報(bào)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(jià)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(xiàng)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序給予足夠的重視。在電鍍產(chǎn)品

3、實(shí)際的質(zhì)量檢驗(yàn)中，常常會(huì)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(zhǔn)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)揮涂料抵抗腐蝕因素的能力。具體表現(xiàn)在如下方面。 (1

4、) 除銹質(zhì)量直接影響涂膜的附著力 達(dá)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40-75m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(qiáng)酸除銹(酸洗)對磷化的影響程度最大，因?yàn)樗嵯磿r(shí)間過長，工件表面會(huì)出現(xiàn)過腐蝕，表面粗糙，磷化膜結(jié)晶就會(huì)過于粗大多孔;反之，強(qiáng)酸除銹時(shí)間過短，工件表面活化不夠，同樣使磷化膜結(jié)晶粗大。除銹質(zhì)量的高低，

5、對于獲得密集活化點(diǎn)、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(shí)夾雜著有害的雜質(zhì)，對金屬本身的保護(hù)作用較弱，甚至起不到防護(hù)作用。在對金屬表而進(jìn)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(hù)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，

6、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(shí)際選擇除銹方法的時(shí)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(jī)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

7、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(shí)，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(shí)，如果同時(shí)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(jī)械能使除銹液中產(chǎn)生無數(shù)的小氣泡，這些小氣泡在形成、生長和閉合時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械力，使工件表面的氧化皮、銹蝕污

8、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(shí)，如果同時(shí)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(shí)，電極上所發(fā)生的過程的實(shí)質(zhì)，是當(dāng)金屬工件作為陽極進(jìn)行電化學(xué)除銹時(shí)，氧化皮的除去是借助于金屬的電化學(xué)和化學(xué)溶解，以及金屬上析出的氧氣泡的機(jī)械剝離作用進(jìn)行的。當(dāng)金屬工件作為陰極進(jìn)行電化學(xué)除銹時(shí)，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(jī)械剝落作用進(jìn)行的。4. 機(jī)械法機(jī)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(jī)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(dòng)強(qiáng)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(fèi)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，特