化學除銹

化學法除銹是利用化學反應或電化學反應從工件表面溶解掉一般銹跡、氧化皮及各種腐蝕產物而不影響基體金屬的方法。常用無機酸和有機酸作為除銹材料，因而通常又稱為酸洗。

(1)首先製作兩個洗液槽，一個稱酸洗槽，一個為中和槽，操作人員應穿戴工作服和防酸橡膠手套、防護眼鏡，並準備足量的約50℃的溫水。

(2)配製酸洗液；先將溫水倒人酸洗槽內，水量應根據管材數量而定，一般以全部淹沒被除銹的管材為宜，然後依次加人酸液及緩蝕劑。

緩蝕劑可延緩管材與酸液的化學反應速度，以免傷及管材深部。

酸洗溶液可按如下比例配製:

工業鹽酸用量為8%~10%(即100KG的水加人8~10g的工業鹽酸)。

加入鹽酸時應盡量緩慢並攪拌均勻，操作者應嚴格按加入順序兌制酸洗液，嚴禁將水兌入鹽酸中引起飛戮現象而灼燒操作者。

緩蝕劑可按產品說明加入的比例即可。

(3)將管子輕輕放人槽內浸泡，以不滋出洗液為宜，浸泡期間經常翻動管子。浸泡時間一般為10~15min，對鏽蝕較重者可延長浸泡時間。

(4)中和槽又稱鈍化槽，主要的作用是使已被去銹的管子內外壁在中和槽內形成一層保護膜，阻止金屬表面再次氧化腐蝕。

中和液主要是採用一些鹼性物質兌制而成，配方可參照如下配製比例:

氫氧化鈉:磷酸三鈉;水=2%:3%:95%或氫氧化鈉：水=(5%~10%):(95~90%）

在管子從酸洗槽取出后，先用清水沖洗后再置放在中和槽內。

(5)鈍化處理后的管子取出後用清水沖洗，並晾曬或吹乾待用即可。如置放時間較長時，應將管子兩端封堵並置放在乾燥通風處。

(6)經化學除銹的管材應及時刷防鏽漆和防腐處理。

1、控制酸洗液濃度

除銹過程中水分會逐漸蒸發，因此，應隨時加水調整，使配方控制在工藝範圍內，以免酸濃度過高造成工件被腐蝕。

2、保持酸液清潔

酸液除銹過程中，如帶入鹼及其他污物，酸液組成將逐漸改變，影響酸洗效率。因此，為獲得滿意的酸洗效果，應定期檢查、分析、更換酸液，保持酸液適當的清潔。

3、控制溫度

溫度應按工藝規範要求控制。提高溫度可以加快酸洗速度，但對工件和設備腐蝕也增加。大多數酸洗在常溫下進行，當需加熱酸洗時，也常把溫度控制在60~70℃範圍。對某些較柔和的酸液，因對工件和設備腐蝕較小，有時也在較高溫度下使用。

4、適當攪拌

酸洗一般都需要攪拌。在噴射清洗時，通常用100~170kPa的壓力，有時也用280kPa的壓力，靠泵加壓，對複雜工件需要調整噴嘴，使酸液能噴到溝槽凹坑部位。在浸漬酸洗時，用串動、旋轉工件，壓縮空氣或機械旋轉葉片等都可以實現攪拌作用。酸洗中用超聲波也是很有效的。但由於一次投資和維護費用較高，只在其他方法難於獲得滿意效果或污物極難除去時，才會考慮採用。在滾筒除銹中，滾筒自身旋轉提供良好的攪拌作用。在電解酸洗時，氣體析出提供攪拌作用。

5、注意水洗程序

凡經熱溶液酸洗的工件，取出后應先經熱水沖洗，才能用冷水沖洗；相反，室溫下酸洗的工件，取出后應先經冷水沖洗、浸泡后，才能用熱水沖洗。水洗必須徹底，不允許有殘酸遺留在工件表面，以免發生腐蝕。添加質量分數的0.02%潤濕劑，可以顯著改善水洗質量。

6、除銹過程必須連續地進行

除銹過程各工序必須連續地進行，中途不應停頓，否則會影響除銹質量和效果。

7、定期清除酸洗槽中污泥

隨著除銹過程的進行，酸洗槽將逐步沉積污泥，淤塞加熱管和其他控制裝置，應定期清除。在噴射酸洗時，槽液應連續過濾，以免堵塞噴嘴。

8、控制時間

在完全除去銹跡的前提下，酸洗時間應儘可能短，以減少金屬的腐蝕和氫脆的傾向。

9、注意安全

除銹酸液，一般都具有很強的腐蝕性，操作中應避免酸液飛濺到皮膚或衣物上，以免遭受燒傷或破壞。

10、酸洗場地應有排風裝置

酸洗時常產生含酸氣體，為減少含酸氣體對設備的腐蝕和對人體的危害，酸洗場地應有良好的排風設備。

1、硫酸

在室溫下，硫酸對金屬氧化物的溶解能力較弱，提高濃度，不能顯著提高硫酸的溶解能力，且40%以上的硫酸溶液，對氧化鐵的溶解能力顯著降低，60%以上的硫酸溶液幾乎不能溶解氧化鐵，因此，用硫酸作除銹溶液，其質量濃度一般多控制在8%~30%。提高溫度，可以大大地提高硫酸的除銹能力，由於硫酸揮發性低，適宜於加熱操作。熱硫酸溶液對鋼鐵基體腐蝕能力較強，對氧化皮有較大的剝落作用，但溫度過高時，容易過腐蝕鋼鐵基體，引起氫脆的傾向增加。為避免這些危害，硫酸除銹液可加熱到50~60℃，一般不宜超過75℃，同時應加適當的緩蝕劑。

除銹過程中，積累的鐵鹽將顯著降低硫酸溶液的除銹能力，減慢除銹速度，並使除銹后的工件表面殘渣增加，質量下降，因此，硫酸溶液中的鐵含量，一般不應>60g/L。

2、鹽酸

在常溫下鹽酸對金屬氧化物有較強的溶解能力，而對鋼鐵等金屬基體都溶解比較緩慢。因此，用鹽酸除銹時，不易發生過腐蝕和嚴重的氫脆，除銹后的工件表面殘渣較少，質量較高。鹽酸除銹的能力，幾乎與其濃度成正比。但濃鹽酸揮發性較大，特別是在加熱時容易腐蝕設備，污染環境，因此，鹽酸濃度一般不超過360g/L，並且多數是在室溫下進行操作。

3、硝酸

硝酸是一種氧化型強酸，低碳鋼製品在30%的硝酸中，溶解反應很激烈，除銹后表面潔凈，均勻。中、高碳鋼製品和低合金鋼製品，在上述濃度的硝酸中除銹后，表面殘渣較多，需在鹼液中進行陽極處理，方能獲得較均勻、潔凈的表面。

硝酸揮發性強，在與金屬反應時，放出大量有害氣體（氧化氮類），並釋放大量的熱。硝酸對人體有很強的腐蝕性，在操作時應做好防護工作，酸槽應有通風和冷卻裝置。

4、磷酸

磷酸是中等強度的無機酸，由於磷酸一氫鹽和正磷酸鹽難溶於水，因此，磷酸的除銹能力較低，為彌補這一缺點，用磷酸溶液除銹，一般都需要加熱。磷酸溶液除銹的優點在於產生氫脆的可能性較小，殘留在工件表面的少量溶液，能轉變為不溶性磷酸鹽保護膜，適於焊接件、組合件塗裝前的除銹。

濃磷酸與一定比例的硝酸、硫酸、醋酸或鉻酸配合，處理鋁、銅、鋼鐵等金屬，可以提高其光澤。

5、氫氟酸

氫氟酸能溶解含硅的化合物，對鉛、鉻等金屬的氧化物也具有較好的溶解能力。因此，氫氟酸常用於浸蝕鑄件和不鏽鋼等特殊材料。濃度為10%的氫氟酸溶液對鎂及其合金的腐蝕比較緩和，也常用於鋁製品的浸蝕。

氫氟酸毒性大，揮發性強，在使用時，應嚴防氫氟酸和氟化氫氣體接觸人體，酸槽應有抽風裝置。

6、鉻酐

鉻酐溶液（鉻酸、重鉻酸）具有很強的氧化能力和鈍化能力，但對金屬氧化物的溶解能力較低，故一般多用於消除酸處理后的殘渣和用於鈍化。鉻酐有毒，其污水必須嚴格處理。

7、檸檬酸

是安全無毒的有機酸，對氧化鐵溶解能力好，適用於除鐵鏽，隨著溶液濃度增加和溫度升高，溶解氧化鐵的速度加快。檸檬酸對金屬離子如三價鐵離子和二價鐵離子有很強的鉻合能力，對金屬的腐蝕率低。銅、黃銅、鋁、鉻、鎳等金屬均能耐檸檬酸的侵蝕。

8、草酸

是金屬酸洗常用的有機酸，有很強的氧化性，常溫時緩慢腐蝕鋼鐵，加熱時生成草酸鐵保護膜。適用於作金屬酸洗除銹液，拋光液的組分。

9、氨基硫酸

是金屬安全酸洗常用酸，與金屬作用時反應緩慢，腐蝕率低、不產生氫氣。添加適宜的緩蝕劑，就能抑制其對鋼鐵、銅、不鏽鋼等多種金屬的腐蝕。它溶解氧化鐵的能力較低，除銹能力不及草酸。酸洗時生成的鹽類溶解度高，不存在析出沉澱問題。適用於酸洗除銹及除水垢。