酸洗金属——哪种处理方法好？ - 福麟金属表面处理剂厂家|工厂|公司

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为什么酸洗？
酸洗一词不仅在金属加工中广为人知，还可以对木材和谷物进行酸洗以使产品着色或防止发霉。然而，在这篇博客中，我们将专注于金属酸洗。在这里，酸洗是指通过与空气的反应化学去除金属表面的腐蚀层（通常称为锈），或借助无机酸去除先前工作步骤中的表层。典型的污染物是抛光残留物、油脂、油、其他金属的残留物或来自先前加工步骤的水垢。金属的储存也会留下痕迹，例如沉积的灰尘或闪锈，它由在空气中氧化并沉积在表面上的细铁尘组成。所谓的氧化皮和退火氧化皮也可以沉积在金属表面上。

清除这些残留物、沉积物或污染物非常重要，否则它们会对后续生产过程乃至最终产品产生负面影响。金属酸洗为下一步的进一步加工准备表面，例如：

绘画
镀锌
热镀锌
在生产过程中准备金属表面的其他选择是：

爆破
打磨或刷洗
除油
金属表面沉积物的后果
金属表面上的沉积物通常含有氧化成分，例如可以包含氧化铁、氧化镁、氧化铝、二氧化铅、二氧化碳或一氧化碳。这些会导致部件性能发生变化，例如导电性和粘附性降低，甚至会促进进一步腐蚀。如果在进一步加工金属之前不去除这些，这将导致不均匀的层堆积、表面缺陷和不良的附着力，例如，在后续工艺步骤中的涂层。未经预先金属表面处理的进一步加工的棘手之处在于，这在生产过程中并不总是立即引人注目。如果这仅在客户的场所变得明显，那么高返工成本和烦恼实际上是预先编程的。

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去除氧化层或钝化层
根据金属的类型及其化学成分，部件表面可能会发生腐蚀。贵金属腐蚀非常缓慢。另一方面，铁、铝或锌等贱金属腐蚀得更快。如果在组件上形成一个所谓的钝化层——一层只有几纳米厚的非金属保护层，它可以防止金属与大气接触。因此保护金属免受氧腐蚀。然而，为了进一步加工这些金属，必须打破这种钝化层或氧化层，这可以通过弱酸溶液或焊接工艺来完成。这个过程也称为激活。

为了确保保护层在处理后能够快速再次形成，酸洗中使用了某些酸溶液或电解质溶液的组合物，其通过液体的应用激活了快速钝化。来自 ABICOR BINZEL的电解质溶液 ABICLEAN就是这样一种溶液。ABICLEAN 可快速修复因焊接而损坏的保护性钝化层。在同一步骤中，由处理过的焊缝产生的热量所造成的难看的锈迹会从处理过的焊缝中去除，使其表面干净，在不锈钢上闪耀着美丽的光芒。

酸洗过程中会发生什么？
在金属加工行业，重点是酸洗过程，该过程通常使用不同浓度的盐酸-硫酸溶液进行——稍后将对此进行详细介绍。酸洗总是在以下工作步骤之后进行：

焊接或钎焊后
热处理后
金属长期存放后
例如，如果使用铁作为贱金属，则以下氧化铁会分层沉积：

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铁金属酸洗——去除氧化皮层
酸洗以化学方式溶解或“去除”污染物，从而去除金属表面的氧化层。在这个过程中，不同的化学和物理反应同时发生，也有一个接一个发生。当酸洗液通过浸渍、喷涂、刷涂、泵送或电化学载体施加时，酸洗液与沉积的氧化物发生反应。

一步一步的酸洗过程
氧化皮层由裂纹和孔隙组成，酸洗液通过不同的氧化层
→易溶层被溶解。
由于下方易溶层的溶解，难溶的氧化物层也失去了与金属的连接。
→难溶的氧化层失去稳定性。
一旦酸到达贱金属，两者就会相互反应并释放氢气，这进一步支持氧化层的分离
→ 氧化层实际上被炸掉了。
酸洗液的组成
使用何种无机酸及其浓度取决于酸洗表面的要求以及氧化层的厚度。以下值适用于酸浓度的指导：

盐酸 15–20 %，主要是室温约 20 °C

在 50–100 °C 的较高温度下使用 10–30% 的硫酸

磷酸 10–20%，40–60 °C

金属酸洗用什么酸？
盐酸的酸浓度为 37%，可以溶解水垢，而硫酸则不能。盐酸提供光亮的酸洗表面，在室温下已经非常有效并且具有高挥发性。出于这个原因，盐酸主要用于室温酸洗，因为在封闭系统中可能会出现高达 70 °C 的温度。

例如，硫酸的酸浓度为 96%，因此可以比盐酸更少量地储存。硫酸几乎和盐酸一样经常用于金属酸洗，但它不会蒸发，因此主要用于高温酸洗。当硫酸与水混合时，会产生强烈的热量。稀释后，这种酸也会腐蚀铁，但不会以浓缩形式出现。

磷酸是一种相对昂贵的工艺，特别适用于去除薄层的水垢和铁锈。当用磷酸酸洗铁时，会自动形成一层薄薄的磷酸铁层，立即使材料钝化。最高 40 °C 时使用 10% 的浓度，最高 60 °C 时使用 20% 的浓度。

不同酸的酸混合物用于酸洗低合金钢和非合金钢，以及所谓的铁素体钢——一种特别用于食品工业的高磁性铬钢——和奥氏体钢，其主要合金化元素是铬和镍。后者具有高腐蚀稳定性并且易于成型，这就是它们用于医疗和牙科技术、工业工程和汽车工程的原因。铁素体钢和奥氏体钢都属于贵金属，特别耐腐蚀或腐蚀惰性。

用于金属酸洗的混合酸可作为酸洗膏、喷雾混合物和浴酸洗提供。

酸洗剂的处理
无论酸洗溶液被稀释多少，它对环境和健康都同样有害，必须作为危险废物处理。酸洗液包装上的说明明确规定了如何处理内容物以及必须遵循此程序。例如，硫酸和磷酸不得丢弃在残留废物或污水系统中。尽管众所周知，磷酸也少量用作食品中的酸化剂或防腐剂——可口可乐就是其中一个非常著名的——但人的胃壁可以抵消这种腐蚀性。然而，很难估计极少量的磷酸在什么时候变成对人体和环境有害的酸，必须作为危险废物进行处理。

为什么不锈钢需要酸洗？

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有超过 250 种不同类型的不锈钢。每一种都由其单独的化学成分定义。它们与形成它们的纯金属具有不同的特性。我们很快将仔细研究不锈钢作为一种金属和不锈钢焊接的主题，并将为此创建一个单独的博客。但是为什么不锈钢需要酸洗呢？

不锈钢属于因含铬而形成氧化铬层的金属，也能防止表面氧化。因此，不锈钢具有很高的耐腐蚀性。该氧化层损坏后，会立即自动重新形成。因此，不锈钢可以保护自己免受环境氧气的影响。然而，不同的制造工艺可能会严重损坏或污染不锈钢表面：

在焊接、打磨等过程中会发生变色。
储存过程中出现外来铁锈或金属氧化物
热处理导致氧化皮层的形成
如果使用钢制工具，则会沉积铁磨损。
在没有润滑剂的情况下进行钻孔时，由于热量的影响会形成碳化铬。
在酸洗过程中，不锈钢恢复其表面状态，从而恢复其耐腐蚀性。

金属酸洗是一个令人兴奋的话题！
从我们的角度来看，您应该使用不污染环境的温和且表面友好的酸洗工艺。如果您不想在焊接后的表面处理中使用侵蚀性甚至危险的酸洗工艺和酸洗剂，我们推荐使用 ABICOR BINZEL 的设备和电解液。酸溶液或电解质溶液 ABICLEAN可用于金属表面的焊缝清洁、钝化和抛光——铝除外。用于焊缝清洁的ABICLEANER 设备是酸洗膏的环保替代品。在它们的帮助下，可以去除难看的污渍，甚至可以一步钝化不锈钢制成的金属等敏感表面。这也称为电化学酸洗，尽管酸洗一词具有相当负面的含义。

这个博客对你有帮助吗？是否有您特别感兴趣的与材料和焊接相关的主题？如果您有任何问题或建议，请随时与我们联系。我们期待您的意见。

很快见到你......

焊接愉快！

主题：焊接化学品

文章来源：blog.binzel-abicor.com，如存在版权，联系管理员删除

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