CN106514123A - 一种零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法 - Google Patents

一种零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法，该零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法包括将留有锡铋易熔合金残渣的零件浸入处理槽，处理槽内盛有氢氧化钠含量为610-690g/L、亚硝酸钠含量为160-240g/L的混合溶液，将该混合溶液加热到140℃-145℃，将零件浸泡20-60分钟；使得残渣中的锡在高浓度碱性溶液中发生化学反应，生成可溶于浓碱性溶液的亚锡酸钠，释放出的氢气会对残渣产生剥离作用，同时利用锡鉍易熔合金中锡的含量逐步降低、合金熔点逐步降低的特性，将混合溶液的温度控制在略高于锡鉍易熔合金的最低熔点，使得锡鉍易熔合金熔化，与零件表面分离。避免采用硝酸等强腐蚀性试剂，减小对操作人员的身体伤害，降低环境污染。

Description

一种零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法
技术领域
本发明涉及金属零件焊接后表面处理技术领域，具体的是一种零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法。
背景技术
在航空制造领域，焊接是非常常见的连接方式，由于部分零件本身材质的特性，焊接前需要在零件的非焊接表面浇灌锡铋易熔合金形成夹具，焊接完成后需去除零件表面的易熔合金，采用机械方法去除后仍残余少量易熔合金无法除净，残留的易熔合金往往造成零件表面应力集中，严重影响零件质量。
为了将零件表面的锡铋易熔合金残渣完全去除干净，传统的方法是利用锡铋金属溶于浓硝酸或王水的化学特性，采用硝酸溶液去除，虽然可以完全去除零件表面的锡铋易熔合金残渣，但是由于硝酸溶液具有极强的腐蚀性，往往对零件表面造成损伤，且硝酸对人体皮肤和粘膜有强刺激和腐蚀作用，吸入硝酸气雾产生呼吸道刺激作用，可引起急性肺水肿，眼和皮肤接触引起灼伤，长期接触对操作者人体健康造成极大危害，同时严重污染环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种不影响零件表面质量、操作方便、安全健康的零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法。
本发明提供的零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法，步骤如下：
A.零件焊接完成后采用机械方法去除零件表面的大部分易熔合金；
B.采用有机溶剂对零件表面进行洗涤，去除表面油脂；
C.采用冷水（10-25℃）对零件进行清洗，去除残留的有机溶剂；
D.将零件浸入处理槽，所述处理槽内盛有氢氧化钠含量为610-690g/L、亚硝酸钠含量为160-240g/L的混合溶液，将所述混合溶液加热到140℃-145℃，将零件浸泡20-60分钟；
E. 将零件取出，目视检查，零件表面的锡铋易熔合金完全除净后采用冷水（10-25℃）清洗零件；
F. 采用热水（60-100℃）清洗零件，并进行干燥、检验、包装。
进一步，步骤B中的有机溶剂为工业酒精或丙酮中的一种，可以去除零件表面的脂溶性物质，且易于挥发。
步骤D中，所述锡鉍易熔合金残渣中的锡为两性金属，在含有氢氧化钠和亚硝酸钠的高浓度碱性溶液中，残渣中的金属锡和氢氧化钠发生如下化学反应，生成可溶于浓碱性溶液的亚锡酸钠，方程式如下：
Sn+2NaOH+2H2O─→Na2Sn(OH) 4+H2↑
反应释放出的氢气会对残渣产生剥离作用，将零件表面的残渣剥离零件表面，同时随着金属锡含量的逐步减少，锡鉍易熔合金的熔点逐步降低，当残渣中锡的含量降到42%，鉍的含量达到58%时，锡鉍易熔合金的熔点达到最低138.5℃，而混合溶液的温度超过此时的熔点，合金逐步熔化，脱离零件表面。
采用此种方法将锡鉍易熔合金的残渣完全去除的同时，由于氢氧化钠和亚硝酸钠的混合溶液对零件本身有发黑处理的作用，在零件的表面形成光亮、致密的四氧化三铁膜层，可以有效防止零件表面生锈。
本发明具有的技术效果：本发明提供的零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法操作方便，充分利用锡作为两性金属的特点，使得锡在高浓度碱性溶液中发生化学反应，生成可溶于浓碱性溶液的亚锡酸钠，释放出的氢气会对残渣产生剥离作用，同时利用锡鉍易熔合金中锡的含量逐步降低、合金熔点逐步降低的特性，将混合溶液的温度控制在略高于锡鉍易熔合金的最低熔点，使得锡鉍易熔合金熔化，与零件表面分离，从而达到将零件表面锡铋易熔合金残渣完全去除的目的。避免采用硝酸等强腐蚀性试剂，减小对操作人员的身体伤害，降低环境污染。采用此种方法将锡鉍易熔合金的残渣完全去除的同时，还在零件的表面形成光亮、致密的四氧化三铁膜层，可以有效防止零件表面生锈，一举多得。
具体实施方式
实施例1
航空发动机用三环组件，材料牌号为：GH648，在焊接的过程中先在三环组件的非焊接表面浇灌形成夹具，锡铋易熔合金的组分为锡48%，铋52%，熔点185℃，焊接完成后对三环组件进行如下处理：
首先采用锤子等工具去除三环组件表面的大部分易熔合金，采用工业酒精（或汽油、或甲醇等溶液）对三环组件表面进行洗涤，去除表面油脂；再采用冷水（20℃）对三环组件进行清洗，然后将三环组件浸入处理槽，处理槽内盛有氢氧化钠含量为610g/L、亚硝酸钠含量为160g/L的混合溶液，并将该混合溶液加热到142℃，将三环组件浸泡25分钟，将三环组件取出，目视检查，三环组件表面的锡铋易熔合金完全除净，且表面附着一层发黑发亮的氧化膜，采用冷水（20℃）清洗零件，再采用热水（80℃）清洗零件，并进行干燥、检验、包装。
实施例2
该实施例与实施例1的区别是处理槽内溶液中氢氧化钠含量为620g/L、亚硝酸钠含量为180g/L，温度为140℃，浸泡时间为30分钟，得到的三环组件表面的锡铋易熔合金同样完全除净。
实施例3
该实施例与实施例1的区别是处理槽内溶液中氢氧化钠含量为640g/L、亚硝酸钠含量为180g/L，温度为142℃，浸泡时间为35分钟，得到的三环组件表面的锡铋易熔合金同样完全除净。
实施例4
该实施例与实施例1的区别是处理槽内溶液中氢氧化钠含量为650g/L、亚硝酸钠含量为200g/L，温度为140℃，浸泡时间为20分钟，得到的三环组件表面的锡铋易熔合金同样完全除净。
通过调节混合溶液中亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，进行处理后得到的三环组件表面的锡铋易熔合金全部100%去除干净，避免采用硝酸等强腐蚀性试剂，减小对操作人员的身体伤害，降低环境污染。采用此种方法将锡鉍易熔合金的残渣完全去除的同时，还在零件的表面形成光亮、致密的四氧化三铁膜层，可以有效防止零件表面生锈，一举多得。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围中。

Claims (2)

1.一种零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.零件焊接完成后采用机械方法去除零件表面的大部分易熔合金；
B.采用有机溶剂对零件表面进行洗涤，去除表面油脂；
C.采用冷水对零件进行清洗，去除残留的有机溶剂；
D.将零件浸入处理槽，所述处理槽内盛有氢氧化钠含量为610-690g/L、亚硝酸钠含量为160-240g/L的混合溶液，将所述混合溶液加热到140℃-145℃，将零件浸泡20-60分钟；
E. 将零件取出，目视检查，零件表面的锡铋易熔合金完全除净后采用冷水清洗零件；
F. 采用热水清洗零件，并进行干燥、检验、包装。
2.根据权利要求1所述的零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法，其特征在于，步骤B中的有机溶剂为工业酒精或丙酮中的一种。
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