酸洗的方法及溶液的配制

酸洗的方法及溶液的配

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一：酸洗溶液的配制与调整

1 •计算公式

W=(VXA) / 1000XC

式中W——所需浓酸的质量(kg)；

V——酸槽有效容积(L)；

A——配制酸的浓度(g / L)；

C——浓酸的含量(％)。

2. 计算实例

为配制含硫酸170g/L的酸洗溶液800L,需加92%的浓硫酸多少千克需水多少千克

将已知道的数据代入计算公式可得出：

W=(800X 170X100) / 1000X92=147 ・ 8kgH2SO4

800—二632. 2kgH20

3. 配酸程序

向配酸槽中加约1/3体积的水，将浓硫酸分儿次，在不断搅拌条件下，缓慢加入配酸 槽中，待硫酸加完后，继续加水至总体积为800L,搅拌均匀，取样分析。

4 •调整方法

酸溶液配好后，经分析符合工艺规范，加热升温至工艺温度，先试洗一两批，产品质 量合格后，就可以连续生产。生产过程中硫酸将逐渐消耗，每生产一定数量的产品， 可根据取样分析结果或实践经验，补加一定数量的浓酸。如果按分析结果补加，需经 过计算。举例如下：

例1：有效容积为8001 o的酸槽，分析硫酸浓度为120g/L,需加多少千克92%的浓 硫酸，才能达到硫酸浓度为200g / L

(200—120) X8004-10004-92%=69. 57kg H2SO4

例2：如上题，若分析结果硫酸含量为300g/L,需取出多少升溶液再加水冲稀到

8001.,使硫酸含量为250g / Lo

(800-X) X 300=250X800

则x二,即应从槽中取出溶液,再加水至800Lo

二：盐酸酸洗

• 盐酸是氯化氢气体的水溶液，15°C时氯化氢在水中溶解度最大，可生成％的

盐酸。市售盐酸浓度在30%〜37%。盐酸除锈主要特点如下：

在常温下，盐酸对金属氧化物的浸蚀能力较强，溶解钢铁等基体金属的速度较慢。因 此用盐酸除锈时，引起腐蚀和氢脆的危险较少。浸蚀后工件表面残渣少、质量高。

盐酸的去锈能力儿乎与其浓度成正比。但浓盐酸易挥发，尤其髙温下挥发快，容易腐 蚀设备、污染环境，因此盐酸的浓度一般不超过15%。超此浓度时，酸雾较大，操作 困难。多数情况下，室温操作最高使用温度不超过40°C。

盐酸对其他金属的腐蚀作用如下：

(1) 铝：易被盐酸腐蚀；

(2) 锌、镁：易被盐酸腐蚀；

(3) 铜：只有在氧化条件下才被盐酸腐蚀； (4) 18〜8CrNi不锈钢：被盐酸腐蚀。

三：硫酸酸洗

硫酸是三氧化硫的水合物，浓度可达100%,市售品浓度一般为98%,硫酸 和盐酸一样价格便宜，其水溶液对热的稳定性好，在除锈中广泛应用，其特点如下： 室温下，硫酸溶液去除金属氧化物的能力较差。提高浓度也不能提高硫酸的浸蚀能 力，当溶液中硫酸浓度超过40%时，对氧化铁的溶解能力降低很多；浓度超过60% 时，儿乎不能溶解氧化铁。因此，实际除锈应用中，硫酸的浓度应控制在100g / L〜 250g / Lo

提高温度可大大提高硫酸的除锈能力。硫酸不易挥发，故适宜在较高温度下除锈。 热硫酸可有效剥离金属基体上的氧化皮，但温度过高，易过度腐蚀钢铁，并引起氢 脆。为避免这些危害，硫酸除锈液可在50°C〜60°C之问使用，最高温度不超过75°C, 同时还要加缓蚀剂。

浓硫酸与硝酸混合使用时，可提高工件表面光泽和浸蚀质量，并降低硝酸对铜、铁基 体的腐蚀速度。

在除锈过程中，积累的腐蚀产物(铁盐)会令硫酸对金属的浸蚀能力降低，除锈后工件 表面残渣增加、质量降低，故硫酸溶液中含铁量应控制在60g/L以下。

硫酸对其他金属的浸蚀情况如下：

(1) 钢：易溶于10%浓度的硫酸，但对80%浓度的硫酸有耐蚀性：

(2) 锌、镁：易溶于各种浓度的硫酸中；

(3) 锡：对稀硫酸有耐蚀性；

(4) W：常温下对浓度在80%以下的硫酸有耐蚀性；

(5) 铜：一般情况下不被硫酸溶解，只有在热硫酸中才被氧化而洛解。 四：硝酸酸洗

工业上使用的硝酸浓度一般为65%的水溶液。它与盐酸、硫酸一起为除锈中 广泛应用的三种酸。其特点如下：

硝酸酸洗剂氧化性强，极易挥发。同金属作用时，会放出大量有害的氧化氮类气体(有 毒)及大量热能，对人体腐蚀性很大。操作时必须穿戴好全部防护用具，硝酸槽及其后 的水洗槽都应有抽风、冷却及降温装置，要十分注意安全。

低碳钢工件在浓度为30%的硝酸溶液中，溶解很激烈，浸蚀后表面洁净、均匀。 中、髙碳钢和低合金钢丄件在浓度为30%的硝酸溶液中浸蚀后，表面残渣较多，需经 清洗后立即在碱液中进行阳极处理，才能获得较均匀、洁净的表面。钢铁工件在浓硝 酸中会生成氧化亚铁膜，因此有良好的耐蚀性。

对其他金属的除锈性能。

(1) 铝：高纯铝在形成氧化膜被钝化后，在室温无论对稀硝酸还是浓硝酸均有较好的 耐蚀性；

(2) 铜：可被所有浓度的硝酸溶解；

(3) 镁、锌：易被硝酸溶解；

(4) 锡、铅：易被稀硝酸腐蚀溶解；

⑸18〜8NiCr不锈钢：在80°C以上温度对各种浓度的硝酸均有耐蚀性。

五：磷酸酸洗

纯磷酸是无色透明的固体。工业用磷酸是浓度为85%的水帑液。与前述三种 强酸相比，磷酸酸性较弱。山于磷酸一氢盐与正磷酸盐难洛于水，故其浸蚀能力弱， 是中等强度的无机酸。磷酸除锈特点如下：

(1) 因其浸蚀能力弱，故要升温操作。温度一般控制在40°C〜80°C范圉。

(2) 磷酸浓度一般控制在20%〜45%范围内，视工件锈蚀程度定。

磷酸除锈的最大优点是：残留在工件表面的少量溶液能与基体(丄件)反应生成不洛性 磷酸盐保护膜，适于焊接件、组合件涂漆前的除锈。浓磷酸与一定比例的硝酸、硫 酸、醋酸或珞酊混合，可用于铝、铜、钢铁等金属的光泽浸蚀。

氢氟酸酸洗

氢氟酸是一种弱酸，酸的强度与屮酸相似。市售的氢氟酸一般浓度为30%〜50%o氢 氟酸除锈主要特点如下：

⑴能溶解含硅的化合物，对铝、銘等金属的氧化物也有较好的溶解能力，常用来浸蚀 铸件、不锈钢等工件。

(2) 对钢、铁工件，低浓度氢氟酸即可用于除锈。浓度为70%的氢氟酸水溶液对钢铁 有钝化作用。

(3) 浓度在10%左右的氢氟酸，对镁及其合金的腐蚀较弱，故常用于镁制工件的浸 蚀。

(4) 铅一般不被氢氟酸腐蚀；線在浓度大于60%,的氢氟酸水溶液中具有耐强陛。

氢氟酸有剧毒，且挥发性强，使用时严防人体接触氢氟酸液和氟化氢气体，浸蚀槽最 好能密封并有良好通风装置，含氟废水经处理后才可排放。

六：辂酹酸洗

辂酊水溶液为辂酸(H2Cr04)和重锯酸(H2Cr207):

Cr03+H20—H2Cr04—H2Cr207+H20

珞酊除锈特性如下：

重铭酸有极强的氧化性及钝化能力，常和硝酸一样被当作氧化剂使用。对金属氧化物 的溶解能力较低，一般多用于清除浸蚀残渣和浸蚀后的钝化处理。

珞酊有毒，使用时经常要求在封闭系统中进行。含珞污水要严格处理。

大多数金属与珞酸接触均可形成銘酸盐膜而钝化不被腐蚀，只有锡和银被珞酸缓慢腐

蚀。

七：有机酸酸洗

有机酸酸洗剂的酸性一般均较弱，单独使用难以除锈和除氧化皮，在无机酸的 除锈液中，有机酸常作为添加剂起到加速除锈及延长除锈剂寿命的作用。例如，草酸 和氨基磺酸对氢氧化铁有较好的溶解力，螫合金属离子的能力很强，常作为添加剂使 用。

八：混合酸洗

酸洗除锈、除氧化皮的方法是工业领域应用最为广泛的方法。利用酸对氧化物 溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达到除锈和除氧化皮的U的。酸洗中使用最为 常见的是盐酸、硫酸、磷酸。硝酸山于在酸洗时产生有毒的二氧化氮气体，一般很少 应用。盐酸酸洗适合在低温下使用，不宜超过45°C,使用浓度为10%〜45%,还应加 入适量的酸雾抑制剂。硫酸在低温下的酸洗速度很慢，宜在中温使用，温度为50°C〜 80°C,使用浓度为10%〜25%。磷酸酸洗的优点是不会产生腐蚀性残留物(盐酸、硫 酸酸洗后或多或少会有少会有Cl-、S042-残留)，比较安全，但磷酸的缺点是成本较 髙，酸洗速度较慢，一般使用浓度为10%〜40%,处理温度可从常温到80°Co在酸洗 工艺中，采用混合酸也是非常有效的方法，如盐酸一硫酸混合酸，磷酸一柠檬酸混合 酸。

九：超声波酸洗

超声波酸洗工艺是近年来发展起来的高效除锈、除氧化皮技术，其除锈原理 与前面介绍过的超声波脱脂相似，只是洛液换成了酸性物质。超声波酸洗能大幅度提 高酸洗效率，即使是儿何形状比较复杂的工件，用低浓度的酸洗液在超声波作用下， 都能达到非常满意的效果。特别是钢铁的焊接组合件在磷化前，在以磷酸为主成分的 混合酸洗液中，超声波的作用下，能在短时间内将组合件上的锈蚀和焊接氧化皮除 尽。这样能大大地节约生产场地，节省投资，节省工艺时间，同时也节约了资源，达 到了清洁生产的U的。现在市场上有满足各种技术要求的超声波酸洗处理液销售。