CN103924054B - 航空用20a钢管的防锈方法 - Google Patents

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杜昌忠
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Abstract

本发明公开了航空用20A钢管的防锈方法，包括1）在氩气保护下进行热处理；2）矫直、探伤并切除不合格部分；3）抛光处理，然后碱煮、酸洗；4）中和、清洗并沥干水分；5）浸润滑油，酸洗，碱洗，并沥干水分；6）浸防锈油、沥油、装袋封装。采用本发明的方法对航空用20A钢管进行防锈处理，可以避免钢管的表面出现局部腐蚀麻面、凹坑缺陷，提高了产品的收得率和质量。

Description

航空用20A钢管的防锈方法
技术领域
本发明涉及一种钢材的防锈方法，尤其是航空用20A钢管的防锈方法。
背景技术
20A钢管传统航空用材，是一种优质的合金结构钢材，具有稳定的综合性能，深受广大航空厂家重视，具有较强的生命力。
但是20A钢管与空气或水等介质接触极易锈蚀，产生锈蚀裂纹，因此对20A钢管必须进行防锈处理以避免钢管出现锈蚀、腐蚀麻面、凹坑等缺陷。传统防锈处理工艺是采用“热处理+探伤+酸洗+防锈”处理步骤，但是最终得到的产品表面有仍有锈蚀斑，严重的影响了产品的质量，使产品的最终的生产收得率不到60%；在运输的过程中，钢管与介质接触容易被氧化、腐蚀，继而在航空厂家使用复验时，其使用收得率不到50%，这样就造成了大量报废；故目前已造成生产厂家不愿生产，使用厂家无货可寻的窘况。为了解决各航空用户20A钢管的供货瓶颈现状，提高航空用20A钢管的收得率和质量，急需一种有效的航空用20A钢管的防锈方法。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明要接解决的技术问题是提供一种航空用20A钢管的防锈方法，以提升航空用户20A钢管的收得率和质量。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
航空用20A钢管的防锈方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在氩气的保护下，将除油脂处理后的航空用20A钢管进行热处理，然后快速冷却；
2）矫直、探伤并切除不合格部分；
3）抛光处理，以去除钢管外表面的氧化膜和表面缺陷；然后在80～90℃的碱液中煮1～1.5h、在20～40℃的酸液中洗3～5min，以去除钢管内表面的氧化膜；
其中碱液由质量比为5:5:90的KMnO4、NaOH和水配混而成；酸液由体积比为1:10的盐酸和水配混而成；
4）在室温下，将步骤3）处理后的航空用20A钢管用氢氧化钙溶液中和2～5min后，再用水冲洗并沥干水分；
5）在室温下，将步骤4）处理后的航空用20A钢管浸入10#机油中2～5min，拿出斜置至滴油完毕；然后在20～40℃的酸液中洗2～3min，再在95～100℃的碱液中浸煮1～2min后，取出沥干水分；
其中酸液由质量比为1:50的盐酸和水配混而成；碱液由质量比为1:100的碱性脱脂剂和水配混而成；
6）将步骤5）处理后的航空用20A钢管浸防锈油、沥油和封装即可。
上述技术方案中，通过热处理，矫直、探伤检测，表面抛光，碱煮，酸洗，中和，浸润滑油，酸洗，碱煮以及浸防锈油步骤的处理，在航空用20A钢管形成保护膜，避免了钢管与腐蚀介质接触，从而使防止钢管产生腐蚀麻面、凹坑的问题，保证了产品质量，使最终产品的生产收得率和使用收得率均达到90%以上。
上述技术方案步骤3)中，抛光处理可以去除掉钢管外表面的氧化膜，而且可以控制抛光的精度，使去除氧化膜后的钢管外表面保持光洁。在质量比为5:5:90的KMnO4、NaOH和水配混的碱液中，在80～90℃下煮1～1.5h可以使钢管内表面的氧化膜变得松动，然后在20～40℃下，在体积比为1:10的盐酸和水配混而成的酸液中洗3～5min，可以快速除去已经松动的氧化膜。
上述技术方案步骤4）中，采用氢氧化钙溶液中和掉钢管内外表面的余酸，防止余酸对钢管造成进一步的腐蚀。
上述技术方案步骤5）中，在室温下下浸入10#机油中2～5min后，可以再钢管的外表面形成一层油膜，避免钢管与腐蚀介质接触，防止过程锈蚀发生；通过再次酸洗，清除钢管表面局部“锈色”，确保钢管内外光亮；出酸槽后立即进入碱液槽，以中和表面残酸，并在钢管表面形成碱性界面。
上述技术方案步骤6）中，所述防锈油优选1号防锈油，这样的防锈油能够在钢管的外表面形成一层保护膜，使钢管的表面与空气隔绝，避免钢管表面被腐蚀的问题，提高了钢管的生产收得率和使用收得率。
作为优化，所述步骤1）中的热处理是在连续式网带炉内在830℃下保温4～6min。
上述技术方案中，在连续式网带炉中进行热处理，在钢管的内外表面形成一层致密的极薄的氧化膜，以阻止外界介质（空气或水）对钢管的进一步氧化腐蚀，确保钢管在进行水浸式探伤时不会氧化“发黄”。
作为优化，所述步骤3）中的抛光机为六头抛光机。这样的抛光机可以精确的控制抛光精度，减少抛光损失，快速去除钢管外表面的氧化膜，而不会影响钢管的内部组织。
作为优化，所述步骤3）中在80～90℃的碱液中煮1～1.5h的具体操作为：首先采用蒸汽加热的方式将碱液加热至80～90℃，然后采用电加热的方式保温1～1.5h。采用蒸汽加热的方式可以将碱液的温度快速加热至80～90℃，同时避免在加热的过程中钢管与空气直接接触，有效的避免了钢管易被空气腐蚀问题；采用电加热的方式进行保温可以精确的控制温度范围，避免温度过高使钢管的表面发生灼烧。
作为优化，所述步骤4）中氢氧化钙溶液的质量浓度为10%。以质量浓度为10%的氢氧化钙作为中和试剂，可以快速的与钢管表面的余酸发生反应，并且使余酸去除完全。
综上所述，本发明解决了航空用20A钢管生产锈蚀所引起的钢管表面局部形成腐蚀麻面、凹坑的问题，使处理后的钢管表面光洁，无任何氧化色，提高了航空用20A钢管的质量和收得率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
需要说明的是，生产收得率也就是生产合格率，采用如下公式计算，其中质量合格的钢管为在线生产并采用本发明的防锈方法处理后，表面光洁无锈蚀、腐蚀麻面以及任何氧化色的钢管的质量。
生产收得率=质量合格的钢管的质量/生产钢管所消耗的钢水的质量
使用收得率为使用时复查后的合格率，采用如下公式计算，其中使用时复查后质量合格的钢管的质量为采用本发明的防锈方法处理的钢管在使用时复查后，表面光洁无锈蚀、腐蚀麻面以及任何氧化色的钢管的质量。
使用收得率=使用时复查后质量合格的钢管的质量/使用时复查的钢管的质量
实施例1：
一种航空用20A钢管的防锈方法，包括以下步骤：
1）在氩气的保护下，将除油脂处理后的航空用20A钢管在连续式网带炉内在830℃下保温4min，然后快速冷却；
2）矫直、探伤并切除不合格部分；
3）用六头抛光机进行抛光处理，以去除钢管外表面的氧化膜和表面缺陷；然后用蒸汽加热的方式将碱液加热至80℃后，以电加热的方式保温1.5h；再在20℃的酸液中洗5min，以去除钢管内表面的氧化膜；
其中碱液由质量比为5:5:90的KMnO4、NaOH和水配混而成；酸液由体积比为1:10的盐酸和水配混而成；
4）在室温下，将步骤3）处理后的航空用20A钢管用质量浓度为10%的氢氧化钙溶液中和5min，再用水冲洗并沥干水分；
5）在室温下，将步骤4）处理后的航空用20A钢管浸入10#机油中5min后，拿出斜置至滴油完毕；然后在40℃的酸液中洗2min，再在100℃的碱液中浸煮1min后，沥干水分；
其中酸液由质量比为1:50的盐酸和水配混而成；碱液由质量比为1:100的碱性脱脂剂和水配混而成；
6）将步骤5）处理后的航空用20A钢管浸防锈油、沥油和封装即可。
将经过实施例1处理后的航空用20A钢管进行质量检测，其表面光洁无锈蚀、腐蚀麻面以及任何氧化色，产品的生产收得率为95%，使用收得率为97%。
实施例2：
一种航空用20A钢管的防锈方法，包括以下步骤：
1）在氩气的保护下，将除油脂处理后的航空用20A钢管在连续式网带炉内在830℃下保温5min，然后快速冷却；
2）矫直、探伤并切除不合格部分；
3）用六头抛光机进行抛光处理，以去除钢管外表面的氧化膜和表面缺陷；然后用蒸汽加热的方式将碱液加热至85℃后，采用电加热的方式保温1.2h；在30℃的酸液中洗4min，以去除钢管内表面的氧化膜；
其中碱液由质量比为5:5:90的KMnO4、NaOH和水配混而成；酸液由体积比为1:10的盐酸和水配混而成；
4）在室温下，将步骤3）处理后的航空用20A钢管用质量浓度为10%的氢氧化钙溶液中和4min，再用水冲洗并沥干水分；
5）在室温下，将步骤4）处理后的航空用20A钢管浸入10#机油中2min后，拿出斜置至滴油完毕；然后在20℃的酸液中洗3min，再在95℃的碱液中浸煮2min后，沥干水分；
其中酸液由质量比为1:50的盐酸和水配混而成；碱液由质量比为1:100的碱性脱脂剂和水配混而成；
6）将步骤5）处理后的航空用20A钢管浸防锈油、沥油和封装即可。
将经过实施例2处理后的航空用20A钢管进行质量检测，其表面光洁无锈蚀、腐蚀麻面以及任何氧化色，产品的生产收得率为96%，使用收得率为98%。
实施例3：
一种航空用20A钢管的防锈方法，包括以下步骤：
1）在氩气的保护下，将除油脂处理后的航空用20A钢管在连续式网带炉内在830℃下保温6min，然后快速冷却；
2）矫直、探伤并切除不合格部分；
3）用六头抛光机进行抛光处理，以去除钢管外表面的氧化膜和表面缺陷；然后用蒸汽加热的方式将碱液加热至90℃后，采用电加热的方式保温1h；在40℃的酸液中洗4min，以去除钢管内表面的氧化膜；
其中碱液由质量比为5:5:90的KMnO4、NaOH和水配混而成；酸液由体积比为1:10的盐酸和水配混而成；
4）在室温下，将步骤3）处理后的航空用20A钢管用质量浓度为10%的氢氧化钙溶液中和5min，再用水冲洗并沥干水分；
5）在室温下，将步骤4）处理后的航空用20A钢管浸入10#机油中2min后，拿出斜置至滴油完毕；然后在20℃的酸液中洗3min，再在95℃的碱液中浸煮2min后，沥干水分；
其中酸液由质量比为1:50的盐酸和水配混而成；碱液由质量比为1:100的碱性脱脂剂和水配混而成；
6）将步骤5）处理后的航空用20A钢管浸防锈油、沥油和封装即可。
将经过实施例3处理后的航空用20A钢管进行质量检测，其表面光洁无锈蚀、腐蚀麻面以及任何氧化色，产品的生产收得率为96%，使用收得率为98%。

Claims (4)

1.航空用20A钢管的防锈方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在氩气的保护下，将除油脂处理后的航空用20A钢管进行热处理，然后快速冷却；所述热处理是在连续式网带炉内在830℃下保温4～6min，以在钢管的内外表面形成一层致密的氧化膜；
2）矫直、探伤并切除不合格部分；
3）抛光处理，以去除钢管外表面的氧化膜和表面缺陷；然后在80～90℃的碱液中煮1～1.5h、在20～40℃的酸液中洗3～5min，以去除钢管内表面的氧化膜；
其中碱液由质量比为5:5:90的KMnO4、NaOH和水配混而成；酸液由体积比为1:10的盐酸和水配混而成；
4）在室温下，将步骤3）处理后的航空用20A钢管用氢氧化钙溶液中和2～5min后，用水冲洗并沥干水分；
5）在室温下，将步骤4）处理后的航空用20A钢管浸入10#机油中2～5min，拿出斜置至滴油完毕；然后在20～40℃的酸液中洗2～3min，再在95～100℃的碱液中浸煮1～2min后，取出沥干水分；
其中酸液由质量比为1:50的盐酸和水配混而成；碱液由质量比为1:100的碱性脱脂剂和水配混而成；
6）将步骤5）处理后的航空用20A钢管浸防锈油、沥油和封装即可。
2.根据权利要求1所述的航空用20A钢管的防锈方法，其特征在于，所述步骤3）中的抛光机为六头抛光机。
3.根据权利要求2所述的航空用20A钢管的防锈方法，其特征在于，所述步骤3）中在80～90℃的碱液中煮1～1.5h的具体操作为：首先采用蒸汽加热的方式将碱液加热至80～90℃，然后采用电加热的方式保温1～1.5h。
4.根据权利要求3所述的航空用20A钢管的防锈方法，其特征在于，所述步骤4）中氢氧化钙溶液的质量浓度为10%。
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