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等災害所造成的損失。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量，所以應給予電鍍前除銹處理相當?shù)闹匾暋τ谕ㄟ^電鍍形成的金屬鍍層，不管品種和性質如何，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。 鍍層應結構致密、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，有可

2、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 工序給予足夠

3、的重視。在電鍍產(chǎn)品實際的質量檢驗中，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反應。為了確保電鍍層的質量， 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合?？梢?，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 涂料抵抗腐蝕因素的能力。具

4、體表現(xiàn)在如下方面。(1) 除銹質量直接影響涂膜的附著力達到優(yōu)良除銹質量的被涂物表面，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 a m的粗糙度。除銹質量不好，是引起涂層脫落和剝離的主要原因。(2) 除銹質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，工件表面活化不夠，同樣使磷化膜結晶

5、粗大。除銹質量的高低，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)物的結構是疏松的，同時夾雜著有害的雜質，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或電化學轉化膜處理（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、與基體金屬結合良好、防護性能優(yōu)良的化學或電化學轉化膜。此外，金屬表面轉化膜處理前的除銹，能夠清除金屬表面的雜質，避免雜質對轉化膜 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

6、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，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浸泡法、超聲波法、電化學除銹法、機械法以及手工除銹法等。1. 化學浸泡法化學浸泡法除銹是將金屬工件浸泡在相應的除銹溶液中，利用溶液中的酸、堿等化學 物質與工件表面的氧化皮及銹蝕產(chǎn)物等的化學反應，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浸泡法是小型工件常用的除銹方法，除銹速度快、效果

7、明顯，尤其對于形狀復雜 的零件，可以除去一些內(nèi)孔、內(nèi)腔等死角處的銹蝕。 由于化學浸泡法要將工件浸泡在溶液中， 因此對于一些大型結構、設備的除銹，不能夠采用這種方法。在選用化學浸泡法除銹時，還應該注意根據(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. 化學浸泡加超聲波法在化學浸泡法除銹時，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)的小氣泡，這些小氣泡在形成、生長和閉

8、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雜，有微孔、盲孔、窄縫以及除銹要求高的零件更為有效。復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. 電化學法在化學浸泡法除銹時，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 除銹時，電極上所發(fā)生的過程的實質，是當金屬工件作為陽極進行電化學除銹時，氧化皮的除去是借助于金屬的電化學和化學溶解，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 于大型結構、設備的涂裝前處理，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，如室外設備、管路 外壁、柵欄的一般防腐蝕工程，