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Abstract

本发明属于表面处理技术领域,具体涉及一种不锈钢酸洗缓蚀剂,目的是实现对不同牌号不锈钢氧化皮清除。它包括含有“=C-NH2-”结构的化合物、含有炔类化合物、铜离子和含有聚乙二醇;其中,含有“=C-NH2-”结构的化合物每升槽液添加0.12g~2.3g,炔类化合物在镀液中的用量为每升槽液添加0.1g~0.8g,铜离子在镀液中的用量为每升槽液添加0.5g~2g,聚乙二醇在镀液中的用量为每升槽液添加0.2g~0.6g。通过在不锈钢酸洗液中,添加可在不锈钢基体表面起到吸附作用的化学物质、可在活泼材料表面产生置换保护铜层的铜盐,使得在不锈钢酸洗氧化皮中,裸露出的不锈钢新鲜基体的表面由于吸附化学物质和置换铜层而得到保护,从而延缓或避免酸洗溶液过度腐蚀不锈钢基体。

Description

一种不锈钢酸洗缓蚀剂
技术领域
本发明属于表面处理技术领域,具体涉及一种不锈钢酸洗缓蚀剂。
背景技术
不锈钢零件在铸造、锻造、焊接和热处理等过程中,其表面形成一层质密且附着力强的氧化皮,影响了产品的外表质量和使用性能,必须予以清除。生产中经常遇到不同牌号的不锈钢焊接件的氧化皮酸洗,只能依靠手工擦拭的方法进行氧化皮的去除,效率低,质量不可靠,无法满足批量生产要求。
依靠化学溶液可靠地实现该类组合件的酸洗,涉及因素多,难度大。主要原因是,不锈钢氧化皮致密,去除氧化皮采用的酸液对不锈钢材料腐蚀大,极易产生过腐蚀。而组合件中不同金属材料氧化皮致密程度、厚度、氧化皮在酸液中化学溶解性等不同,在酸液中剥离、溶解不均匀。氧化皮首先脱落、基体首先暴露的部位,往往择优腐蚀,造成材料基体严重腐蚀。为解决该问题,迫切需要探索一种可明显抑制组合件中活泼材料腐蚀的缓蚀剂,从而通过化学酸洗的方法实现不同牌号不锈钢氧化皮的清除。
发明内容
本发明的目的是实现对不同牌号不锈钢氧化皮的清除,提供一种不锈钢酸洗缓蚀剂。
本发明是这样实现的:
一种不锈钢酸洗缓蚀剂,包括硫尿或尿素、含有炔类化合物、铜离子和含有聚乙二醇;其中,硫尿或尿素每升槽液添加0.12g~2.3g,炔类化合物在镀液中的用量为每升槽液添加0.1g~0.8g,铜离子在镀液中的用量为每升槽液添加0.5g~2g,聚乙二醇在镀液中的用量为每升槽液添加0.2g~0.6g。
所述的含有炔类化合物为1,4丁炔二醇、二甲胺基丙炔或炔丙基醛。
如上所述的铜离子由在酸性水溶液中电离出铜离子的物质提供。
所述的物质为硫酸铜、氯化铜或氢氧化铜。
本发明的有益效果在于:
通过在不锈钢酸洗液中,添加可在不锈钢基体表面起到吸附作用的化学物质,添加可在活泼材料表面产生置换保护铜层的铜盐,使得在不锈钢酸洗氧化皮中,裸露出的不锈钢新鲜基体的表面由于吸附化学物质和置换铜层而得到保护,从而延缓或避免酸洗溶液过度腐蚀不锈钢基体。特别是在酸洗不同牌号的不锈钢焊接组合件时,可以对电化学活性较大的金属起到保护作用。为了起到较好的缓蚀作用,缓蚀剂采用不同物质进行配合。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的一种不锈钢酸洗缓蚀剂进行介绍:
一种不锈钢酸洗缓蚀剂,包括含有“=C-NH2–”结构的化合物、含有炔类化合物、铜离子和聚乙二醇。含有“=C-NH2–”结构的化合物每升槽液添加0.12g~2.3g,炔类化合物在镀液中的用量为每升槽液添加0.1g~0.8g,铜离子在镀液中的用量为每升槽液添加0.5g~2g,聚乙二醇在镀液中的用量为每升槽液添加0.2g~0.6g。
所述的含有“=C-NH2–”结构的化合物如硫尿、尿素。所述的含有炔类化合物如1,4丁炔二醇、二甲胺基丙炔、炔丙基醛中的任何一种。所述的铜离子由在酸性水溶液中可电离出铜离子的物质提供,如硫酸铜、氯化铜、氢氧化铜等。
不锈钢酸洗缓蚀剂各组分的作用为:
单独使用含有“=C-NH2–”结构的化合物,如硫尿或尿素,可通过吸附于不锈钢材料表面,起到对不锈钢材料的腐蚀抑制作用。
炔类化合物,如1,4丁炔二醇、二甲胺基丙炔、炔丙基醛中的任何一种,单独使用,可通过在不锈钢材料表面的吸附起到对不锈钢材料一定的腐蚀抑制作用,其效果较含有“=C-NH2–”结构的化合物差得多。如果和含有“=C-NH2–”结构的化合物配合,两者将发生明显协同吸附作用,可增强对不锈钢材料的腐蚀抑制作用。
酸洗溶液中含一定量的铜离子,可在焊接件焊接化学活性区,通过置换反应,在化学活性反应点包上很薄的肉眼几乎看不到的铜膜,其将明显改变改变原化学活性反应点的微观电位,使反应活性区致钝。
在酸洗溶液中加入聚乙二醇,可通过聚乙二醇在铜膜上的吸附作用,使置换的铜膜致密,真正起到保护焊接活性点,避免在强腐蚀酸液中产生过腐蚀作用。
不锈钢酸洗缓蚀剂可适用于的不锈钢酸洗溶液,包括硝酸、硫酸、盐酸、氢氟酸,以及有机酸类。
下面结合四个具体实施例对本发明的缓冲剂进行进一步的阐述:
例1:
不锈钢酸洗缓蚀剂包括硫尿、1、4丁炔二醇、硫酸铜、聚乙二醇。硫尿在酸洗液中的用量为每升槽液添加0.12g~2.3g。1、4丁炔二醇在酸洗液中的用量为每升槽液添加0.1g~0.8g。硫酸铜(CuSO45H2O)在酸洗液中的用量为每升槽液添加2g~8g。聚乙二醇0.2g~0.6g。
使用本发明的不锈钢酸洗缓冲剂的具体实施步骤为:
第一步:添加硫尿;
在每升酸洗溶液中添加硫尿0.12g~2.3g,如0.12g、0.5g、1.2g、1.8g、2.3g,搅匀酸洗液。
当每升酸洗液中添加的硫尿低于0.12g,将不能明显看出其促进作用。当每升镀液中添加的硫尿大于2.3g,虽没有明显其他不良作用,但会对零件后续清洗造成一定影响,也会增加槽液成本。
第二步:添加1,4丁炔二醇;
在每升酸洗溶液中,添加1,4丁炔二醇0.1g~0.8g,如0.1g、0.2g、0.4g、0.6g、0.8g,搅匀酸洗液。
当每升酸液中添加1,4丁炔二醇低于0.1g,将不能明显看出其对不锈钢材料的腐蚀抑制作用,也不能看出其对硫尿在不锈钢表面的明显协同吸附作用。当每升酸液中添加的1,4丁炔二醇大于0.8g,会抑制硫尿在不锈钢表面的吸附作用。实际使用中过量的1,4丁炔二醇需根据过量的多少,加入不同量活性碳处理。
当每升镀液添加的1,4丁炔二醇含量在0.1g~0.8g,如每升添加的辅促进剂1,4丁炔二醇为0.6g,能明显通过协同吸附作用增强硫尿对不锈钢基体的吸附,从而增强对不锈钢基体的缓蚀作用。
第三步:添加硫酸铜;
在每升酸洗溶液中,添加硫酸铜(CuSO45H2O)2g~8g,如2g、3g、4g、6g、8g,搅匀酸洗液。
当每升镀液中添加硫酸铜低于2g,对个别不锈钢组合件,在活泼材料中易腐蚀的活性点不足以产生起到保护作用的连续的铜薄膜层。当硫酸铜含量大于8g,在活泼材料中铜薄膜产生的区域将不仅局限在易腐蚀活性点,而会大面积产生,会因此影响硫尿和1,4丁炔二醇在不不锈钢材料的吸附,且大量的置换反应也会对材料起到腐蚀作用。
当每升镀液添加的硫酸铜含量在2g~8g,如每升添加的硫酸铜6g,能在组合件不同材料的交接区域,活性材料表面的活性晶界区置换上肉眼不可观查的连续的铜薄膜,从而避免以该区域为突破口,而产生腐蚀。
第四步:添加聚乙二醇;
在每升酸洗溶液中,添加通过热去离子水溶解的聚乙二醇0.2g~0.6g,如0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g。搅匀酸洗液。
当每升镀液中添加聚乙二醇低于0.2g,产生的置换铜层将较疏松。聚乙二醇也不能完全通过吸附填充置换铜层的孔隙。保证置换铜层完全隔离活泼材料基体,保护该区域不腐蚀。当每升镀液中添加聚乙二醇大于0.2g,聚乙二醇可以通过吸附填充置换铜层的孔隙,且可以促使在活泼材料中置换的铜薄膜较紧密。更好的确保避免活泼材料腐蚀。
当每升镀液中添加聚乙二醇大于0.6g,会在置换铜层上产生一层较厚的憎水膜,增加后续除去该膜的工作量。
例2:
不锈钢酸洗缓蚀剂包括硫尿、二甲胺基丙炔、硫酸铜、聚乙二醇。硫尿在酸洗液中的用量为每升槽液添加0.12g~2.3g。1、4丁炔二醇在酸洗液中的用量为每升槽液添加0.1g~0.8g。硫酸铜(CuSO45H2O)在酸洗液中的用量为每升槽液添加2g~8g。聚乙二醇0.2g~0.6g。
使用本发明的不锈钢酸洗缓冲剂的具体实施步骤为:
第一步:添加硫尿;
在每升酸洗溶液中添加硫尿0.12g~2.3g,如0.12g、0.5g、1.2g、1.8g、2.3g,搅匀酸洗液。
当每升酸洗液中添加的硫尿低于0.12g,将不能明显看出其促进作用。当每升镀液中添加的硫尿大于2.3g,虽没有明显其他不良作用,但会对零件后续清洗造成一定影响,也会增加槽液成本。
第二步:添加二甲胺基丙炔;
在每升酸洗溶液中,添加二甲胺基丙炔0.1g~0.8g,如0.1g、0.2g、0.4g、0.6g、0.8g,搅匀酸洗液。
当每升酸液中二甲胺基丙炔低于0.1g,将不能明显看出其对不锈钢材料的腐蚀抑制作用,也不能看出其对硫尿在不锈钢表面的明显协同吸附作用。当每升酸液中添加的二甲胺基丙炔大于0.8g,会抑制硫尿在不锈钢表面的吸附作用。实际使用中过量的二甲胺基丙炔需根据过量的多少,加入不同量活性碳处理。
当每升镀液添加的二甲胺基丙炔含量在0.1g~0.8g,如每升添加的辅促进剂二甲胺基丙炔为0.6g,能明显通过协同吸附作用增强硫尿对不锈钢基体的吸附,从而增强对不锈钢基体的缓蚀作用。
第三步:添加硫酸铜;
在每升酸洗溶液中,添加硫酸铜(CuSO45H2O)2g~8g,如2g、3g、4g、6g、8g,搅匀酸洗液。
当每升镀液中添加硫酸铜低于2g,对个别不锈钢组合件,在活泼材料中易腐蚀的活性点不足以产生起到保护作用的连续的铜薄膜层。当硫酸铜含量大于8g,在活泼材料中铜薄膜产生的区域将不仅局限在易腐蚀活性点,而会大面积产生,会因此影响硫尿和1,4丁炔二醇在不不锈钢材料的吸附,且大量的置换反应也会对材料起到腐蚀作用。
当每升镀液添加的硫酸铜含量在2g~8g,如每升添加的硫酸铜6g,能在组合件不同材料的交接区域,活性材料表面的活性晶界区置换上肉眼不可观查的连续的铜薄膜,从而避免以该区域为突破口,而产生腐蚀。
第四步:添加聚乙二醇;
在每升酸洗溶液中,添加通过热去离子水溶解的聚乙二醇0.2g~0.6g,如0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g,搅匀酸洗液。
当每升镀液中添加聚乙二醇低于0.2g,产生的置换铜层将较疏松。聚乙二醇也不能完全通过吸附填充置换铜层的孔隙。保证置换铜层完全隔离活泼材料基体,保护该区域不腐蚀。当每升镀液中添加聚乙二醇大于0.2g,聚乙二醇可以通过吸附填充置换铜层的孔隙,且可以促使在活泼材料中置换的铜薄膜较紧密。更好的确保避免活泼材料腐蚀。
当每升镀液中添加聚乙二醇大于0.6g,会在置换铜层上产生一层较厚的憎水膜,增加后续除去该膜的工作量。
例3:
不锈钢酸洗缓蚀剂包括尿素、二甲胺基丙炔、硫酸铜、聚乙二醇。硫尿在酸洗液中的用量为每升槽液添加0.12g~2.3g。二甲胺基丙炔在酸洗液中的用量为每升槽液添加0.1g~0.8g。硫酸铜(CuSO45H2O)在酸洗液中的用量为每升槽液添加2g~8g。聚乙二醇0.2g~0.6g。
使用本发明的缓冲剂的具体实施步骤为:
第一步:添加尿素
在每升酸洗溶液中添加尿素0.12g~2.3g,如0.12g、0.5g、1.2g、1.8g、2.3g,搅匀酸洗液。
当每升酸洗液中添加的尿素低于0.12g,将不能明显看出其促进作用。当每升镀液中添加的尿素大于2.3g,虽没有明显其他不良作用,但会对零件后续清洗造成一定影响,也会增加槽液成本。
第二步:添加二甲胺基丙炔;
在每升酸洗溶液中,添加二甲胺基丙炔0.1g~0.8g,如0.1g、0.2g、0.4g、0.6g、0.8g,搅匀酸洗液。
当每升酸液中二甲胺基丙炔低于0.1g,将不能明显看出其对不锈钢材料的腐蚀抑制作用,也不能看出其对硫尿在不锈钢表面的明显协同吸附作用。
当每升酸液中添加的二甲胺基丙炔大于0.8g,会抑制硫尿在不锈钢表面的吸附作用。实际使用中过量的二甲胺基丙炔需根据过量的多少,加入不同量活性碳处理。当每升镀液添加的二甲胺基丙炔含量在0.1g~0.8g,如每升添加的辅促进剂二甲胺基丙炔为0.6g,能明显通过协同吸附作用增强硫尿对不锈钢基体的吸附,从而增强对不锈钢基体的缓蚀作用。
第三步:添加硫酸铜;
在每升酸洗溶液中,添加硫酸铜(CuSO45H2O)2g~8g,如2g、3g、4g、6g、8g,搅匀酸洗液。
当每升镀液中添加硫酸铜低于2g,对个别不锈钢组合件,在活泼材料中易腐蚀的活性点不足以产生起到保护作用的连续的铜薄膜层。当硫酸铜含量大于8g,在活泼材料中铜薄膜产生的区域将不仅局限在易腐蚀活性点,而会大面积产生,会因此影响硫尿和1,4丁炔二醇在不不锈钢材料的吸附,且大量的置换反应也会对材料起到腐蚀作用。当每升镀液添加的硫酸铜含量在2g~8g,如每升添加的硫酸铜6g,能在组合件不同材料的交接区域,活性材料表面的活性晶界区置换上肉眼不可观查的连续的铜薄膜,从而避免以该区域为突破口,而产生腐蚀。
第四步:添加聚乙二醇;
在每升酸洗溶液中,添加通过热去离子水溶解的聚乙二醇0.2g~0.6g,如0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g,搅匀酸洗液。
当每升镀液中添加聚乙二醇低于0.2g,产生的置换铜层将较疏松。聚乙二醇也不能完全通过吸附填充置换铜层的孔隙。保证置换铜层完全隔离活泼材料基体,保护该区域不腐蚀。当每升镀液中添加聚乙二醇大于0.2g,聚乙二醇可以通过吸附填充置换铜层的孔隙,且可以促使在活泼材料中置换的铜薄膜较紧密。更好的确保避免活泼材料腐蚀。当每升镀液中添加聚乙二醇大于0.6g,会在置换铜层上产生一层较厚的憎水膜,增加后续除去该膜的工作量。
通过将上述缓蚀剂加入1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9焊接件及1Cr18Ni9Ti和1Cr17Ni2焊接组合件退除氧化皮的酸洗液中,可使0Cr18Ni9和1Cr17Ni2两种材料的腐蚀速度由3μm/min~5μm/min降低到0.24μm/min以下,同时可使氧化皮退除速度提高约23%。从而避免组合件中极易在酸洗过程中产生过腐蚀的0Cr18Ni9和1Cr17Ni2两种材料产生过腐蚀,提高对不锈钢氧化皮的浸蚀力,提高酸洗氧化皮工作效率,提高酸洗质量。
通过在不锈钢酸洗液中,添加可在不锈钢基体表面起到吸附作用的化学物质,添加可在活泼材料表面产生置换保护铜层的铜盐,使得在不锈钢酸洗氧化皮中,裸露出的不锈钢新鲜基体的表面由于吸附化学物质和置换铜层而得到保护,从而延缓或避免酸洗溶液过度腐蚀不锈钢基体。特别是在酸洗不同牌号的不锈钢焊接组合件时,可以对电化学活性较大的金属起到保护作用。为了起到较好的缓蚀作用,缓蚀剂采用不同物质进行配合。
上述不锈钢酸洗缓蚀剂适用于不同牌号材料的钢铁件连接在一起的组合件氧化皮酸洗,也适用于一般钢件与不锈钢材料连接的组合件氧化皮酸洗。

Claims (4)

1.一种不锈钢酸洗缓蚀剂,包括硫尿或尿素、含有炔类化合物、铜离子和含有聚乙二醇;其中,硫尿或尿素每升槽液添加0.12g~2.3g,炔类化合物在镀液中的用量为每升槽液添加0.1g~0.8g,铜离子在镀液中的用量为每升槽液添加0.5g~2g,聚乙二醇在镀液中的用量为每升槽液添加0.2g~0.6g。
2.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗缓蚀剂,其特征在于:所述的含有炔类化合物为1,4丁炔二醇、二甲胺基丙炔或炔丙基醛。
3.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗缓蚀剂,其特征在于:所述的铜离子由在酸性水溶液中电离出铜离子的物质提供。
4.根据权利要求3所述的不锈钢酸洗缓蚀剂,其特征在于:所述的物质为硫酸铜、氯化铜或氢氧化铜。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: BEIJING XINGHANG MECHANICAL + ELECTRIC EQUIPMENT C

Free format text: FORMER NAME: BEIJING XINGHANG M+E EQUIPMENT FACTORY

CP03 Change of name, title or address

Address after: 100074 Fengtai District City, east of the north of Beijing, Wang Gang Road, No. 9

Patentee after: Beijing Xinghang Mechanical & Electric Equipment Co., Ltd.

Address before: 100074, Fengtai, Beijing Province, No. 9 East North Road, Yungang District

Patentee before: Beijing Xinghang Mechanical-Electrical Equipment Factory