CN101581639B - 一种采用银基钎料焊接的钛钢板焊接面的金相腐蚀方法 - Google Patents

一种采用银基钎料焊接的钛钢板焊接面的金相腐蚀方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用银基钎料焊接的钛钢板焊接面的金相腐蚀方法，包括以下步骤：1.对钛钢板焊接面上的钛层进行金相腐蚀处理：用HF溶液和水配成的腐蚀溶液一擦拭钛层，待晶界析出后清洗；2.对钛钢板焊接面上的钢层进行金相腐蚀处理：用硝酸和水配成腐蚀溶液二擦拭钢层，待晶界析出后清洗；3.对钛钢板焊接面上的银基钎料层进行金相腐蚀处理：用水、浓硫酸和重铬酸钾配成的腐蚀溶液三擦拭银基钎料层，待晶界析出后，用酒精进行清洗并吹干后待作金相观察用。本发明设计合理且处理方法简便、处理效果非常好，能有效解决现有钛合金焊接面金相腐蚀处理过程中所存在的操作过程难以掌控且处理效果不好的缺陷和不足。

Description

一种采用银基钎料焊接的钛钢板焊接面的金相腐蚀方法
技术领域
本发明涉及一种金相腐蚀方法，尤其是涉及一种采用银基钎料焊接的钛钢板焊接面的金相腐蚀方法。
背景技术
由于钛具有耐高温、耐腐蚀等优异性能，因而被广泛应用于化工行业。另外，目前钛钢复合板被广泛应用于大型钛设备——如压力容器中，而在一些连接的关键部位需要进行钛与钢的焊接，相应地，焊接部位性能的好坏直接关系到压力容器的使用寿命。因此，在钛钢复合板的焊接过程中，为了了解焊接性能，需要进行焊缝及热影响区显微组织的观察，了解钎料在基体材料中的扩散连接情况，以利于随时调整焊接过程工艺参数，包括焊接电流、电压、保护气体、速度等。
钛合金常用的腐蚀剂有水、盐酸、硝酸、氢氟酸等，低碳合金钢常用的腐蚀剂有水、硝酸、盐酸和硫酸等，银一般采用浓硝酸来腐蚀。如果采用硝酸进行界面的整体腐蚀，得到界面不清晰，主要是因为硝酸对不同合金腐蚀程度不同；如果采用分步处理，则需要严格控制腐蚀液浓度并保证不影响相邻界面，而且对腐蚀液要求比较严格，操作过程难以掌控，尤其对于多种合金连接的界面更是如此。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种采用银基钎料焊接的钛钢板焊接面的金相腐蚀方法，其结构简单且使用操作方便，工作能够简单方便地直接从安全帽上取放笔或绘图工具等。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种采用银基钎料焊接的钛钢板焊接面的金相腐蚀方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、对钛钢板焊接面上的钛层进行金相腐蚀处理，其处理过程如下：
101、配置腐蚀溶液一：所述腐蚀溶液一由水和质量百分比浓度为30％～50％的HF溶液按体积比为3～20∶1～3.5的比例均匀混合而成；
102、将药用棉蘸取所述腐蚀溶液一后，在待处理钛钢板焊接面上的钛层上均匀擦拭二至三次，擦拭过程中应避免所述腐蚀液一渗入与被擦拭钛层相邻的钢层和银基钎料层；
103、待被擦拭钛层上的晶界析出后，用水或酒精进行清洗；
步骤二、对钛钢板焊接面上的钢层进行金相腐蚀处理，其处理过程如下：
201、配置腐蚀溶液二：所述腐蚀溶液二由水和质量百分比浓度为60％～80％的HNO3溶液按体积比为3～10∶1～3的比例均匀混合而成；
202、将药用棉蘸取所述腐蚀溶液二后，在待处理钛钢板焊接面上的钢层上均匀擦拭二至三次，擦拭过程中应避免所述腐蚀液二渗入与被擦拭钢层相邻的钛层和银基钎料层；
203、待被擦拭钢层上的晶界析出后，用酒精或水进行清洗；
步骤三、对钛钢板焊接面上的银基钎料层进行金相腐蚀处理，其处理过程如下：
301、配置腐蚀溶液三：所述腐蚀溶液三由水、质量百分比浓度≥90％的浓硫酸和重铬酸钾均匀混合而成，其中每0.3～1g重铬酸钾中需加入5～25ml的水和0.5～4ml的浓硫酸；
302、将药用棉蘸取所述腐蚀溶液三后，在待处理钛钢板焊接面上的银基钎料层上均匀擦拭二至三次，擦拭过程中应避免所述腐蚀液三渗入与被擦拭银基钎料层相邻的钛层和钢层；之后，用水和质量百分比浓度为20％～40％的氨水交替多次对所述被擦拭银基钎料层进行擦洗，直到被擦拭银基钎料层的晶界析出；
303、待被擦拭银基钎料层上的晶界析出后，用酒精进行清洗并吹干后待作金相观察用。
本发明与现有技术相比具有以下优点，
1、设计合理且处理方法简便，处理成本低。
2、操作方便，通过采用分步骤进行腐蚀处理以及配置不同腐蚀液、控制腐蚀液浓度的方法，有效地保证了三种不同介质整体界面的清晰程度，适应了金相显微组织和扫描电镜显微组织观察的要求，而且本发明在操作过程中易于实施。
3、处理效果好，本发明能使钛钢焊缝及热影响区等各部分的金相组织清晰，便于观察金相情况。
综上所述，本发明设计合理且处理方法简便，其根据不同合金对腐蚀剂的要求以及综合考虑腐蚀过程中腐蚀液对临界面的影响采用分步骤、分腐蚀液的方法进行钛层、钢层和银基钎料层等不同区域的腐蚀，处理效果非常好，能有效解决现有钛合金焊接面金相腐蚀处理过程中所存在的操作过程难以掌控且处理效果不好的缺陷和不足。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为本发明所处理钛钢板焊接面的结构示意图。
附图标记说明：
1-钛层；2-钢层；3-银基钎料层。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2所示，本发明所述的采用银基钎料焊接的钛钢板焊接面的金相腐蚀方法，包括以下步骤：
步骤一、对钛钢板焊接面上的钛层1进行金相腐蚀处理，其处理过程如下：
101、配置腐蚀溶液一：采用1ml质量百分比浓度为30％～50％的HF溶液和5ml水均匀混合配置成腐蚀溶液一。
102、将药用棉蘸取所述腐蚀溶液一后，在待处理钛钢板焊接面上的钛层1上均匀擦拭二至三次，擦拭过程中应避免所述腐蚀液一渗入与被擦拭钛层1相邻的钢层2和银基钎料层3。
103、待被擦拭钛层1上的晶界析出后，用水进行清洗。
步骤二、对钛钢板焊接面上的钢层2进行金相腐蚀处理，其处理过程如下：
201、配置腐蚀溶液二：采用1ml质量百分比浓度为60％～80％的HNO3溶液和3ml水均匀混合配置成腐蚀溶液二。
202、将药用棉蘸取所述腐蚀溶液二后，在待处理钛钢板焊接面上的钢层2上均匀擦拭二至三次，擦拭过程中应避免所述腐蚀液二渗入与被擦拭钢层2相邻的钛层1和银基钎料层3。
203、待被擦拭钢层2上的晶界析出后，用酒精进行清洗。
步骤三、对钛钢板焊接面上的银基钎料层3进行金相腐蚀处理，其处理过程如下：
301、配置腐蚀溶液三：采用0.3g重铬酸钾、0.9ml质量百分比浓度≥90％的浓硫酸和10ml水均匀混合配置成腐蚀溶液三。
302、将药用棉蘸取所述腐蚀溶液三后，在待处理钛钢板焊接面上的银基钎料层3上均匀擦拭二至三次，擦拭过程中应避免所述腐蚀液三渗入与被擦拭银基钎料层3相邻的钛层1和钢层2；之后，用水和质量百分比浓度为20％～40％的氨水交替多次对所述被擦拭银基钎料层3进行擦洗，直到被擦拭银基钎料层3的晶界析出。
303、待被擦拭银基钎料层3上的晶界析出后，用酒精进行清洗并吹干后待作金相观察用。
实施例2
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤101中配置腐蚀溶液一时，采用0.8ml质量百分比浓度为30％～50％的HF溶液和5ml水均匀混合配置成腐蚀溶液一。步骤201中配置腐蚀溶液二时，采用2ml质量百分比浓度为60％～80％的HNO3溶液和7ml水均匀混合配置成腐蚀溶液二。步骤301中配置腐蚀溶液三时，采用0.5g重铬酸钾、1.2ml质量百分比浓度≥90％的浓硫酸和15ml水均匀混合配置成腐蚀溶液三。本实施例中，其余方法步骤均与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤101中配置腐蚀溶液一时，采用2.5ml质量百分比浓度为30％～50％的HF溶液和10ml水均匀混合配置成腐蚀溶液一。步骤201中配置腐蚀溶液二时，采用2.5ml质量百分比浓度为60％～80％的HNO3溶液和8ml水均匀混合配置成腐蚀溶液二。步骤301中配置腐蚀溶液三时，采用1g重铬酸钾、3ml质量百分比浓度≥90％的浓硫酸和25ml水均匀混合配置成腐蚀溶液三。本实施例中，其余方法步骤均与实施例1相同。
实施例4
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤101中配置腐蚀溶液一时，采用1ml质量百分比浓度为30％～50％的HF溶液和3ml水均匀混合配置成腐蚀溶液一；步骤103中待被擦拭钛层1上的晶界析出后，用酒精进行清洗。。步骤201中配置腐蚀溶液二时，采用3ml质量百分比浓度为60％～80％的HNO3溶液和10ml水均匀混合配置成腐蚀溶液二；步骤203中待被擦拭钢层2上的晶界析出后，用水进行清洗。步骤301中配置腐蚀溶液三时，采用1g重铬酸钾、4ml质量百分比浓度≥90％的浓硫酸和25ml水均匀混合配置成腐蚀溶液三。本实施例中，其余方法步骤均与实施例1相同。
实施例5
本实施例中，与实施例1不同的是：步骤101中配置腐蚀溶液一时，采用3.5ml质量百分比浓度为30％～50％的HF溶液和20ml水均匀混合配置成腐蚀溶液一。步骤201中配置腐蚀溶液二时，采用1.8ml质量百分比浓度为60％～80％的HNO3溶液和7ml水均匀混合配置成腐蚀溶液二。步骤301中配置腐蚀溶液三时，采用0.3g重铬酸钾、0.5ml质量百分比浓度≥90％的浓硫酸和5ml水均匀混合配置成腐蚀溶液三。本实施例中，其余方法步骤均与实施例1相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (1)

1.一种采用银基钎料焊接的钛钢板焊接面的金相腐蚀方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、对钛钢板焊接面上的钛层(1)进行金相腐蚀处理，其处理过程如下：
101、配置腐蚀溶液一：所述腐蚀溶液一由水和质量百分比浓度为30％～50％的HF溶液按体积比为3～20∶1～3.5的比例均匀混合而成；
102、将药用棉蘸取所述腐蚀溶液一后，在待处理钛钢板焊接面上的钛层(1)上均匀擦拭二至三次，擦拭过程中应避免所述腐蚀溶液一渗入与被擦拭钛层(1)相邻的钢层(2)和银基钎料层(3)；
103、待被擦拭钛层(1)上的晶界析出后，用水或酒精进行清洗；
步骤二、对钛钢板焊接面上的钢层(2)进行金相腐蚀处理，其处理过程如下：
201、配置腐蚀溶液二：所述腐蚀溶液二由水和质量百分比浓度为60％～80％的HNO3溶液按体积比为3～10∶1～3的比例均匀混合而成；
202、将药用棉蘸取所述腐蚀溶液二后，在待处理钛钢板焊接面上的钢层(2)上均匀擦拭二至三次，擦拭过程中应避免所述腐蚀溶液二渗入与被擦拭钢层(2)相邻的钛层(1)和银基钎料层(3)；
203、待被擦拭钢层(2)上的晶界析出后，用酒精或水进行清洗；
步骤三、对钛钢板焊接面上的银基钎料层(3)进行金相腐蚀处理，其处理过程如下：
301、配置腐蚀溶液三：所述腐蚀溶液三由水、质量百分比浓度≥90％的浓硫酸和重铬酸钾均匀混合而成，其中每0.3～1g重铬酸钾中需加入5～25ml的水和0.5～4ml的浓硫酸；
302、将药用棉蘸取所述腐蚀溶液三后，在待处理钛钢板焊接面上的银基钎料层(3)上均匀擦拭二至三次，擦拭过程中应避免所述腐蚀溶液三渗入与被擦拭银基钎料层(3)相邻的钛层(1)和钢层(2)；之后，用水和质量百分比浓度为20％～40％的氨水交替多次对所述被擦拭银基钎料层(3)进行擦洗，直到被擦拭银基钎料层(3)的晶界析出；
303、待被擦拭银基钎料层(3)上的晶界析出后，用酒精进行清洗并吹干后待作金相观察用。
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