无缝管 酸洗 的 目的 是什么?(无缝钢管 的 酸洗磷化/钝化/皂化 )
无缝钢管的酸洗钝化是一种化学反应,首先通过酸洗溶液可以去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物,同时完成钝化工艺。可有效防止无缝钢管氧化,达到防腐蚀的目的。
无缝钢管酸洗钝化前,必须去除油,脱脂,去除表面拉丝化合物等杂质。酸洗钝化后的无缝钢管表面变成均匀银白色,大大提高不锈钢抗腐蚀性能。
无缝钢管的磷化是将无缝钢管浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主的溶液),在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程,磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜,从而在一定程度上防止金属被腐蚀;
用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。
无缝钢管的“磷化皂化”是指磷化后再皂化的一种工艺。它一般应用于拉拔或拉伸等机加工工艺中。磷化膜后一般为8-12微米,然后进入到皂化液中,之后拉拔或拉伸。
无缝钢管的皂化的目的是进一步增加润滑性能。
无缝钢管的酸洗、磷化、皂化无缝钢管作业操作规程简要工艺:酸洗→高压力冲洗→磷化→高压水冲洗→皂化→干燥→调运堆放。
一、酸洗
1、酸洗定义:酸类按照一定的浓度、温度、速度,用化学的方法去除氧化铁皮,称为酸洗。
2、酸洗分类: 按酸的种类分:硫酸酸洗、盐酸酸洗、硝酸酸洗、氢氟酸酸洗。酸洗必须根据钢材的材质选用不同的介质,例如用硫酸和盐酸酸洗碳素钢,硝酸加氢氟酸的混合酸酸洗不锈钢等。按钢材的形状分:线材酸洗、锻件酸洗、钢板酸洗、带钢酸洗等。按酸洗设备类型分:槽式酸洗、半连续酸洗、全连续酸洗、塔式酸洗。
3、酸洗的原理:酸洗是用化学方法除去金属表面氧化铁皮的过程,因此也叫化学酸洗。钢管表面形成的氧化铁皮(Fe203、 Fe304、Fe0)都是不溶解于水的碱性氧化物,当把它们浸泡在酸液里或在其表面上喷洒酸液时,这些碱性氧化物就可与酸发生一系列化学变化。
由于碳素结构钢或低合金钢钢材表面上的氧化铁皮具有疏松、多孔和裂缝的性质,加之氧化铁皮在酸洗机组上随同带钢一起经过矫直、拉矫、传送的反复弯曲,使这些孔隙裂缝进一步增加和扩大,所以,酸溶液在与氧化铁皮起化学反应的同时,亦通过裂缝与孔隙而与钢铁的基体铁起反应。也就是说,在酸洗一开始就同时进行着3种氧化铁皮和金属铁与酸溶液之间的化学反应。 ⑴ 氧化铁皮与酸发生化学反应而被溶解(溶解作用)。 ⑵ 金属铁与酸作用生成氢气,机械地剥落氧化铁皮(机械剥离作用)。 ⑶ 生成的原子氢使铁的氧化物还原成易于酸作用的亚铁氧化物,然后与酸作用而被去除(还原作用)。
二、钝化
1、钝化原理:其钝化的机理可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属与氧化性物质作用,作用时在金属表面生成 一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、牢固地吸附在金属表面上的钝化膜。这层膜成独立相存在,通常是氧化金属的化合物。它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质接触,从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防腐蚀的作用。
2、钝化优点:
1)与传统的物理封闭法相比,钝化处理后具有绝对不增加工件厚度和改变颜色的特点、提高了产品的精密度和附加值,使操作更方便;
2)由于钝化的过程属于无反应状态进行,钝化剂可反复添加使用,因此寿命更长、成本更经济。
3)钝化促使金属表面形成的氧分子结构钝化膜、膜层致密、性能稳定,并且在空气中同时具有自行修复作用,因此与传统的涂防锈油的方法相比,钝化形成的钝化膜更稳定、更具耐蚀性。
在氧化层中大部分的电荷效应是直接或间接地同热氧化的工艺过程有关的。
在800→1250℃的温度范围内,用干氧、湿氧或水汽进行的热氧化过程有三个持续的阶段,首先是环境气氛中的氧进入到已生成的氧化层中,然后氧通过二氧化硅向内部扩散,当它到达Si02-Si界面时就同硅发生反应,形成新的二氧化硅。
这样不断发生着氧的进入—扩散—反应过程,使靠近界面的硅不断转化为二氧化硅,氧化层就以一定的速率向硅片内部生长。
三、磷化
磷化处理是一种化学反应,在表面形成一层膜(磷化膜)的一种表面处理工艺。
磷化处理工艺主要用在金属表面,目的也是为金属表面提供一层保护膜,让金属与空气隔绝,防止其被腐蚀;还会用于一些产品涂漆之前的打底,有了这层磷化膜能够提高漆层的附着力和防腐蚀能力,提高装饰性让金属表面看起来更漂亮,并且还能够在部分金属冷加工过程中起到润滑的作用。
经过磷化处理后能让工件在很长时间内不会氧化生锈,所以磷化处理的应用非常广泛,也是常用的一种金属表面处理工艺,在汽车,船舶,机械制造等行业中应用越来越多。
1、磷化的分类及应用
通常情况下,一种表面处理后都是呈现出一种颜色,但是磷化处理可以根据实际需求,通过使用不同的磷化剂就会呈现不同的颜色,这也就是我们经常会看到磷化处理有灰色,彩色或者是黑色。
铁系磷化:磷化后表面会呈现出彩虹色以及蓝色,所以又被称为彩磷,磷化液主要以钼酸盐为原料,会在钢铁材料表面形成彩虹色的磷化膜,也主要是用于涂装底层,以达到工件的防腐蚀能力和提高表面涂层的结合力。
2、酸洗钝化无缝钢管工艺流程
无缝钢管酸洗钝化无缝钢管次冷拔就是原料(毛管或成品管)→打头→酸洗→磷皂化(即润滑)→冷拔,如还有第二次冷拔,需不需要退火就看是什么钢种了。
一般低碳钢是不需要退火的,次冷拔后→润滑→冷拔→退火→矫直→切割→成品检验→打包入库。后质量要求高的做酸洗钝化处理。
无缝管酸洗钝化处置的惯例工艺进程为确保酸洗钝化质量,酸洗钝化起首需思索采用酸洗钝化液浸泡的方法,在不方便于采用液体浸泡的状况下,才思索用涂刷酸洗钝化膏的方法,但不宜运用涂刷酸洗钝化液的方法。当采用酸洗钝化液浸泡的方法时,需按期对浸泡液进行测试和化验钢管酸洗钝化的惯例工艺进程如下:→酸洗→冲洗→钝化(池洗)→预处置→→酸洗钝化(二合一)液(池洗)→冲刷→后处置→酸洗钝化(二合一)膏(池洗)→5.1预处置5.1.1去除焊缝及母材外表的飞溅、焊药、尘土等。
3、酸洗钝化无缝钢管的作用
在预制加工、焊接、试验及热处理过程中,会使管道(碳铜管、不锈钢管)表面积聚氧化铁、焊渣、油垢等污物,使管子的抗蚀性能变化。
管子经过酸洗液的清洗,能清去管子表面的脏物;再经过钝化依处理,能使钢管表面形成一层防氧化的保护膜,从而钢管的耐蚀性能变好,保障生产工艺的正常运行。
4、酸洗钝化无缝钢管要注意, 有必要特别提出的是,酸洗要注意以下几点:
(1) 无缝钢管不能用腐蚀性较强的配方酸洗,否则会发生局部腐蚀。但奥氏体不锈钢可以用酸洗体不锈钢的工艺进行酸洗。
(2) 含有氯离子的配方,酸洗速度较快,只用于厚氧化膜的初酸洗。初酸洗后再用其他酸洗工艺进行第二次酸洗。氯离子易引起不锈钢点腐蚀。配制酸洗溶液时尽量用蒸馏水,防止氯离子的混入。
(3) 擦洗、滚洗、酸洗膏酸洗时,应使酸洗表面始终保持湿润,不能干燥,否则局部酸浓度过高,将产生云雾状花纹。
(4) 在各种酸洗工艺过程中都必须注意严格控制酸洗温度、时间等工艺条件,否则会酸洗不足、过酸洗,甚至发生工件腐蚀报废。
无缝钢管的生产和工艺流程是比较多的,而且也是比较复杂的,对于无缝钢管生产中要用到酸洗和钝化的,这样做的目的增加了无缝钢管的一层保护膜,使得无缝钢管更加坚固和耐用,从而使得优势更加突出。那么无缝钢管的酸洗的过程中要注意哪些问题呢?有什么优势呢?下面长沙无缝钢管厂的小编为大家进行详细解答。
5、酸洗处理产品特点优势:
1:碳钢酸洗钝化液将酸洗和钝化合二为一,大大提高了劳动生产率。
2:酸洗钝化液的使用和操作非常方便,槽洗浸泡使用中小型碳钢管件,或使毛刷刷涂或喷淋的方法进行操作,清水冲洗即可。
3:使用温度5-30摄氏度,酸洗钝化5-15分钟左右即可达到酸洗效果。
4:无缝钢管钝化,有时也称“酸洗”。金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜(往往是看不见的),紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的表面状态,使金属的电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。如Fe→Fe++时标准电位为-0.44V,钝化后跃变到+0.5～1V,而显示出耐腐蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜,金属的钝化也可能是自发过程(如在金属的表面生成一层难溶解的化合物,即氧化物膜)。在工业上是用钝化剂(主要是氧化剂)对金属进行钝化处理,形成一层保护膜。
普通无缝钢管为什么要进行酸洗,热轧管料或中间热处理后的在制管,在普通无缝管冷加工之前,应清除掉内外表面的氧化铁皮。氧化铁皮的存在,一方面影响随后进行的润滑的质量;另一方面,由于它的硬度高于基体金属,冷加工时会压入无缝钢管表面而产生缺陷。结果是:加工变形时摩擦力增大,工具磨损加剧,无缝钢管表面质量下降,使冷加工过程不能正常和有效地进行。
因此,清除管料和在制品表面氧化铁皮是很重要的。在无缝钢管冷加工生产中,氧化铁皮的清除,广泛采用的是化学方法,即对碳钢无缝管和低合金无缝钢管一般采用酸洗方法,对高合金无缝钢管采用酸洗或碱酸复合洗的方法。
普通碳钢无缝钢管表面的氧化铁皮主要是二氧化二铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)和氧化亚铁(FeO)三种铁的氧化物。在氧化铁皮接近空气的部分,氧原子数量较多,因此生成了含氧较多的Fe2O3(其中氧占30%),在中间部分生成含氧量中等的Fe2O3(其中含氧量为27.6%),而在最靠近铁基体的部分,则生成含氧量少的FeO(其中含氧量占22.2%)。-钢管厂
一般,普通无缝钢管在大于575℃的温度下所生成的氧化铁皮,其结构分为三层:第一层是Fe2O3;第二层是Fe3O4;第三层是Fe3O4和FeO的混合物。第三层最厚约占氧化铁皮厚度的80%～85%;第二层次之,约占4%～18%;第一层最薄只占1%～2%。但氧化铁皮的厚度以及各层的比例并不是一定的,而是随着加热温度、加热速度和氧化介质(蒸汽、水、炉气)的不同而有所变化。
