CN100371500C - 航空管内表面化学腐蚀方法 - Google Patents

航空管内表面化学腐蚀方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种航空管内表面化学腐蚀方法，主要包括将航空管内通入流动的酸性腐蚀液，并置于热水浴中；反应20～100分钟即可。处理条件为腐蚀液成份：硝酸8～25%，盐酸5～20%，氢氟酸2～10%；腐蚀液流速：0.1～1.0m3/h；水浴温度：50～95℃；反应时间：20～100分钟。本发明采用一定浓度的混合酸，并通过流动方式进行处理，将航空管内表面晶间腐蚀不合格的部分溶解掉，从而消除因晶间腐蚀不合格引起的产品质量隐患。同时也可改善航空管内表面的其它缺陷，如毛刺、飞皮等，使其内表面平整光滑，以利于下工序的顺利进行。

Description

航空管内表面化学腐蚀方法
技术领域
本发明涉及金属表面的处理方法，具体涉及航空管内表面化学腐蚀方法。
背景技术
随着国防工业的蓬勃发展，特别是航天、航空和核能尖端领域的发展，航空管的使用量日益增大。航空管属于高技术及生命周期较长的产品，对其质量要求非常高，因此对其生产过程的控制就显得特别重要。航空管的生产一般是多道次的，其中轧制——脱脂——热处理——酸洗循环往复。在轧制(拉拔)加工后，钢管内外表会附着油污，难于清除干净，尤其是内表面。而这些油污在高温热处理时会发生渗碳现象，从而引起产品的晶间腐蚀不合格，进而影响成品质量。因此，在航空管的生产中，必须采取有效措施，消除航空管内表面晶间腐蚀不合格层，方能确保航空管的表面质量。
航空管为不锈钢或高温合金钢，其耐腐蚀性能特强。加之航空管在轧制和热处理时其表面会产生氧化鳞皮，这种氧化皮除含有氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe3O4)和三氧化二铁(Fe2O3)外，一般还含有三氧化二铬(Cr2O3)和尖晶石(FeO·Cr2O3)，而这些氧化物即使在80℃以上的高温下也不溶于硫酸、盐酸或硝酸等单一的无机酸，完全处理非常困难。因此，处理航空管内表面问题是所属技术领域人员一直在寻求解决的难题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种有效处理航空管内表面晶间腐蚀不合格的部分以及氧化鳞皮等质量缺陷的方法，即航空管内表面化学腐蚀方法。
本发明的目的是这样实现的：航空管内表面化学腐蚀方法是将航空管内通入流动的混合酸性腐蚀液，并置于热水浴中，反应20～100分钟即可。
进一步具体的方法是：将一低位槽和一高位槽通过管道和循环泵连接，高位槽和低位槽之间通过管道与航空管连通形成一循环闭路，循环闭路中通有酸性腐蚀液；将航空管放入水槽中通过热水浴间接加热航空管内的腐蚀液，腐蚀液在一定温度下与管内表面晶间腐蚀不合格的部分发生化学反应并将其溶解。
处理条件为腐蚀液成份：硝酸8～25％，盐酸5～20％，氢氟酸2～10％；腐蚀液流速：0.1～1.0m3/h；水浴温度：50～95℃；反应时间：20～100分钟。
优选处理条件为腐蚀液成份：硝酸16％，盐酸10％，氢氟酸5％；腐蚀液流速：0.2m3/L；水浴温度：70～85℃；反应时间：40～60分钟。
本发明航空管可采用串联或并联方式，也可采用混联方式，即至少2支串联后再与至少2组并联。
本发明采用一定浓度的混合酸，并采用流动方式进行处理，将航空管内表面晶间腐蚀不合格的部分溶解掉，从而消除因晶间腐蚀不合格引起的产品质量隐患。同时也可改善航空管内表面的其它缺陷，如毛刺、飞皮等，使其内表面平整光滑，以利于下工序的顺利进行。
附图说明
图1是本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
参见图1，将一低位槽和一高位槽通过管道和循环泵连接，高位槽和低位槽通过管道与航空管连通形成一循环闭路，整个流程设备可密备。将航空管放入水槽中通过热水浴间接加热航空管内的腐蚀液，腐蚀液在一定温度下与管内表面晶间腐蚀不合格的部分发生化学反应并溶解，从而使其内表面平整光滑。
本发明腐蚀液成份还可为：
  硝酸   盐酸   氢氟酸   水
  配方1   16％   10％   5％   余量
  配方2   8％   20％   3％   余量
  配方3   25％   5％   10％   余量
  配方4   20％   15％   3％   余量
  配方5   18％   8％   8％   余量
腐蚀液可通过补加新的酸液反复使用，直至金属离子浓度达到一定极限为止。并且可通过湿法冶金方法，分离提取其中的有价金属离子，然后与航空管生产必须的脱脂工序产生的废碱液中的达标后排放，而不会造成环境污染。
实例1：航空管(1Cr18Ni9Ti)Φ25×4，24支，内径为16.92-17.04mm，分为两组，每组6支，采用混联方式连接，即每6支串联成一组，然后将两组并联。
处理条件：采用配方1的腐蚀液；腐蚀液流速：0.2m3/L；
水浴温度：70-80℃；反应时间：50分钟。
处理结果：航空管内径增大至17.25-17.48mm，经检验晶间腐蚀合格。
实例2：航空管(1Cr18Ni9Ti)Φ38×3，16支，内径为31.95-32.04mm，分为两组，每组8支，采用混联方式连接，即每8支串联成一组，然后将两组并联。
处理条件：采用配方2的腐蚀液；腐蚀液流速：0.2m3/L；
水浴温度：80-85℃；反应时间：60分钟。
处理结果：航空管内径增大至32.30-32.45mm，经检验晶间腐蚀合格。
根据本发明公开的内容本领域技术人员利用所述配方不难选择不同温度和时间进行处理能达到类似的效果。本发明的创新点在于通过流动、并加热的混合酸性腐蚀液处理航空管内表面晶间腐蚀不合格的部分以及氧化鳞皮等。从以上实例可以看出，本发明所述湿法处理技术能有效地解决航空管因晶间腐蚀不合格引起的产品质量问题，且具有工艺简单、操作容易、无污染等优点。

Claims (3)

1.航空管内表面化学腐蚀方法，其特征在于包括：
将航空管内通入流动的酸性腐蚀液，并置于热水浴中反应20～100分钟即可；
具体步骤是将一低位槽和一高位槽通过管道和循环泵连接，高位槽和低位槽之间通过管道与航空管连通形成一闭路循环；循环闭路中通有酸性腐蚀液；将航空管放入水槽中通过热水浴间接加热航空管内的腐蚀液，腐蚀液在一定温度下与管内表面晶间腐蚀不合格的部分发生化学反应并将其溶解；
处理条件为腐蚀液成份：硝酸8～25％，盐酸5～20％，氢氟酸2～10％，其余为水；腐蚀液流速：0.1～1.0m3/h；水浴温度：50～95℃；反应时间：20～100分钟。
2.根据权利要求1所述的化学腐蚀方法，其特征在于：处理条件为腐蚀液成份：硝酸16％，盐酸10％，氢氟酸5％；腐蚀液流速：0.2m3/L；水浴温度：70～85℃；反应时间：40～60分钟。
3.根据权利要求2所述的腐蚀方法，其特征在于：航空管采用串联方式、并联方式或混联方式，所述混联方式即至少2支串联后再与至少2组并联。
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