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实验二钢铁零件除锈

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1、涂装工艺实验二：钢铁零件除锈一、实验目的(1) 掌握钢铁各种除锈的基本原理(2) 掌握钢铁除锈的溶液配方和操作工艺条件二、除锈原理与方法1、金属表面除锈原理与作用涂装前除锈的目的是使被涂物表面光滑、清洁，增加涂料与被涂表面的附着能力，充分发挥涂料抵抗腐蚀因素的能力。具体表现在如下方面。(1) 除锈质量直接影响涂膜的附着力达到优良除锈质量的被涂物表面，可获得清洁的、有一定粗糙度的被涂物表面，有利于涂膜的形成和良好附着。喷砂、喷丸和高压水磨料射流除锈工艺，可使被涂工件表面获得底材与涂层形成最佳附着力的40-75以m的粗糙度。除锈质量不好，是引起涂层脱落和剥离的主要原因。(2) 除锈质量直接影响磷化等工艺磷化膜是不能在氧化皮和锈层上生长的，所以彻底除锈是磷化的必要条件。在各种除锈方法中，强酸除锈(酸洗)对磷化的影响程度最大，因为酸洗时间过长，工件表面会出现过腐蚀，表面粗糙，磷化膜结品就会过于粗大多孔;反之，强酸除锈时间过短，工件表面活化不够，同样使磷化膜结品粗大。除锈质量的高低，对于获得密集活化点、形成致密的磷化膜有着重要作用。2、金属表面除锈的常用方法金属表面除锈的

2、方法很多，对于不同种类的金属材料，其表面的锈是不同的，因此其除锈的方法也各不相同。另一方面，不同的表面工程技术，如电镀、涂装等，对于表面除锈的要求也是不同的。因此，实际选择除锈方法的时候，要根据金属材料的种类及具体表面工程的要求选择合适的除锈方法及工艺。常用的表面除锈方法有化学浸泡法、超声波法、电化学除锈法、机械法以及手工除锈法等。(1) 化学浸泡法化学浸泡法除锈是将金属工件浸泡在相应的除锈溶液中，利用溶液中的酸、碱等化学物质与工件表面的氧化皮及锈蚀产物等的化学反应，使氧化皮及锈蚀产物等溶解到溶液中，从而起到除锈的目的。化学浸泡法是小型工件常用的除锈方法，除锈速度快、效果明显，尤其对于形状复杂的零件，可以除去一些内孔、内腔等死角处的锈蚀。由于化学浸泡法要将工件浸泡在溶液中，因此对于一些大型结构、设备的除锈，不能够采用这种方法。在选用化学浸泡法除锈时，还应该注意根据不同的材料种类，比如钢铁、铝合金、铜合金、镁合金等不同的材料选择合适的除锈溶液，甚至同一类的材料，合金元素不同，其除锈溶液的组成也有区别。另外，为了防止金属材料基体的过腐蚀，在除锈溶液中，往往需要添加

3、一定种类及含量的缓蚀剂。（2）化学浸泡加超声波法在化学浸泡法除锈时，如果同时引入超声波，能够提高除锈的速度与效果。利用超声波振荡的机械能使除锈液中产生无数的小气泡，这些小气泡在形成、生长和闭合时产生强大的机械力，使工件表面的氧化皮、锈蚀污垢迅速脱离，从而加速除锈过程，使除锈更彻底。加超声波除锈对处理形状复杂，有微孔、盲孔、窄缝以及除锈要求高的零件更为有效。复杂的小零件可采用高频率低振幅的超声波；表面较大的零件则使用频率较低（15-30kHz）的超声波。（3）电化学法在化学浸泡法除锈时，如果同时加入电流，同样能够提高除锈的速度与效果。借助于直流电（也可以用交流电），金属工件既可以在阳极上加工，也可以在阴极上加工。在电化学除锈时，电极上所发生的过程的实质，是当金属工件作为阳极进行电化学除锈时，氧化皮的除去是借助于金属的电化学和化学溶解，以及金属上析出的氧气泡的机械剥离作用进行的。当金属工件作为阴极进行电化学除锈时，氧化皮的除去是借助于猛烈析出的氢对氧化物的还原和机械剥落作用进行的。（4）机械法机械除锈（包括喷砂、喷丸、高压喷射等）是广泛采用的较为有效的除锈方法，

4、特别是对于大型结构、设备的涂装前处理，采用机械除锈的方法除锈效果好、效率高。（5）手工除锈法手工工具除锈是一种最原始的除锈，俗称“拷铲”，意即用敲诱锤拷去厚的锈蚀物，用刮刀铲去薄的锈层。手工除锈的除锈效率和质量低下，操作环境恶劣，劳动强度大，一般只能除去疏松的铁锈和失效旧涂层，也不能除去所有的氧化皮。另一方面，手工除锈工艺简单，费用低廉，故适用干小面积除锈，如室外设备、管路外壁、栅栏的一般防腐蚀工程，特别是工业厂房、钢结构等无法采用机械除锈的情况。手工除锈时，还可以借用一些小型的机械工具。小型机械工具主要指用电（多为220V）或高压空气（0.4-0. 6MPa）为动力的小型电动或风动除锈工具。小型机械工具除锈的效率比普通的手工除锈有很大的提高，大约是手工除锈效率的4-6倍。三、药品、材料及仪器药品：硫酸、盐酸、乌洛托品、若丁、除油液、纯水、无水乙醇材料：砂纸、碳钢板、不锈钢板、脱脂棉仪器：烧杯、超声波清洗机、电镀电源、空压机及喷枪四、实验步骤1、化学酸洗除锈（1）、按照下列配方要求配制酸洗水溶液 HSO : 100mL/L HCl： 100mL/L 若丁： 1g/L

5、 HCl4： 100ml HSO : 100ml 乌洛脱品：310g HO： 1LT=3040Ct=310min2（2）、按照实验一除油方法除油。（3）、将酸洗溶液加热到4060C，保温。（4）、将带锈工件放入酸洗溶液中，停留10min直到把锈除掉为止。（5）、取出试样反复用水冲洗干净。（6）、用脱脂棉蘸无水乙醇擦拭工件，并用电吹风吹干放入干燥器备用。2、超声波+酸洗除锈（1）按照1中配方配制溶液。（2）按照实验一除油方法除油。（3）在常温下采用超声波仪器进行除油。（4）取出试样后用纯水进行反复清洗。（5）使用压缩空气吹干表面，保存待用。3、电化学法除锈（1）按照1中配方配制溶液。（2）按照实验一除油方法除油。（3）在常温下，工件接阳极或者阴极进行除油，另一极为不锈钢板，电流密度为5-7A/dm2。（4）取出试样后用纯水进行反复清洗。（5）使用压缩空气吹干表面，保存待用。4、手工除锈采用金相砂纸进行除锈。5、除锈质量检验：采用硫酸铜法检验除锈效果，将硫酸铜溶液刷在处理后的钢板表面，除锈完全的部分呈金属铜的颜色，而大于 0.5mm残留氧化皮的部分呈暗色。采用1g/L硫酸溶液中添加48g/L 硫酸铜的方法配制该硫酸铜溶液。五、思考题1、常用的除锈方法有哪些？不少于5种2、影响酸洗除锈的因素主要有哪些?

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