CN112553636A - 变径工业纯钛管路酸洗工艺 - Google Patents

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王建
张建
张国全
殷小东
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Abstract

本发明公开了一种变径工业纯钛管路酸洗工艺，通过对酸洗槽液配方的精确控制、管路内部槽液的置换流动、除氢措施的采用，解决了管路内部焊接氧化，及焊接多余物等问题，在酸洗后，内窥镜检查和剖切检查，表面外观、氢含量检测符合标准及设计要求保证了管路的酸洗效果。

Description

变径工业纯钛管路酸洗工艺
技术领域
本发明涉及酸洗工艺技术领域，具体涉及一种变径工业纯钛管路酸洗工艺。
背景技术
钛是一种新型的有色金属，具有一系列优点，例如密度小、耐蚀性好、比强度高、无毒性等，因此广泛应用于航海航空、石油化工、医疗、冶金、造船等领域，被誉为“海洋金属”、“太空金属”和“现代金属”。在航天和航空领域，工业纯钛是一种很重要的金属材料。一般多采用工业纯钛制作输送管路及换热器具，进行气体和液体燃料等的输送，管路通常为不规则形状，在进行校形等情况下，需要对管路截断，增加三通等零件后，弯管校形后焊接，保证其与其它零件的配合度。但是钛及钛合金易氧化，在400℃以上就会出现氧化，一般焊接后均会出现不同程度的氧化，根据保护程度不同而不同，而在燃料运输管路中是不允许出现氧化的，那么就需要对焊接后管路进行酸洗处理。本专利研究了一种变径工业纯钛管路酸洗工艺，解决了管路内部焊接氧化，及焊接多余物等问题，同时要求保证酸洗后管路的氢含量满足要求。
发明内容
本发明提供一种变径工业纯钛管路酸洗工艺,解决了管路内部焊接氧化，及焊接多余物等问题，同时要求保证酸洗后管路的氢含量满足要求。
本发明所采用的技术方案是变径工业纯钛管路酸洗工艺，包括如下步骤：
a、除油，将钛合金管路放在质量浓度为：NaOH(20～50)g/L、Na2CO3(30～50)g/L、Na3PO4(20～30)g/L、Na2SiO3(3～5)g/L混合液中进行除油，温度为(60～90)℃，时间为(10～20)min；
b、热水洗，温度为(60～90)℃，清洗干净为止；
c、冷水洗，以水膜连续时间30s不断裂为合格；
d、金属洗涤剂清洗管路内表面，时间(5～20)min；
e、冷水洗，清洗干净为止；
f、高压水枪冲洗，用高压水枪冲洗零件内外表面；
g、热水洗，温度为(60～90)℃，清洗干净为止；
h、吹干，用无油无水的压缩空气吹干管路内外表面；
i、酸洗，质量浓度为：氢氟酸(HF，工业)(50～90)g/L，硝酸(HN03，工业)(200～350)g/L，反应温度：(15～35)℃；
j、冷水洗，清洗干净为止；
k、高压水枪冲洗，用高压水枪冲洗零件内外表面；
l、热水洗，温度为(70～90)℃，清洗干净为止；
m、烘干，吹干后的零件放入烘干箱中进行烘干，温度：(60～70)℃，时间：(10～30)min；
n、除氢，烘干后将烘箱温度升至(190～210)℃条件下保温不少于8h；
o、检验，对产品的外表面状态进行检查，对产品的内表面进行内窥镜检查。
进一步地，所述的步骤h、烘干，将零件在(60-70)℃的烘箱中烘干(10～30)min。
进一步地，所述的步骤a、步骤d、步骤i中均处采用胶皮管或不锈钢管，利用虹吸及势差原理或采用循环泵提供动力，从上面槽体中引出导流管，将其与焊接好的管路连接，从一个端口流入槽液，保证管路平行放置，槽液能够从不同的出口流出，此时开始计时。
本发明的有益效果是：(1)本发明针对变径管路内容容易残存槽液等问题，在除油和酸洗过程后均增加高压水枪冲洗操作，保证管路内部不会残留除油和酸洗槽液，造成管路的二次腐蚀现象。
(2)本发明针对工业纯钛管路在进行酸洗后，易出现氢脆的情况，在酸洗后增加除氢热处理工序，将管路放入烘干箱内在(190～210)℃条件下保温不少于8h，可以进一步降低管路酸洗后的氢含量，减小氢脆风险。
(3)本发明为了提高管路内部的除油和酸洗效果，在管路除油和酸洗过程中，增加槽液置换方法，保证工序效果，保证最终产品的酸洗效果。
(4)经过大量的产品和试件试验，此槽液配方满足要求，能够有效的清除焊接后的管路氧化问题。
具体实施方式
现对发明做进一步的说明，本发明的目的是解决了焊接后管路内部氧化和焊接多余物等问题，同时解决复杂变径管路的酸洗槽液置换问题，保证酸洗效果，消除酸洗氢脆风险，提供了一种变径工业纯钛管路酸洗工艺。为了提高变径工业纯钛管路的酸洗效果，在除油和酸洗过程中增加槽液置换操作，优化酸洗配方，经此处理后，能够保证管路内部除油和酸洗效果，保证产品质量。
另一方面，为了防止管路内部存在除油槽液或酸液的残留，增加高压水枪冲洗操作，清洗干净管路内表面；为了降低产品酸洗后的氢含量，在酸洗后，经无油压缩空气吹干后，将管路放入烘干箱内在(190～210)℃条件下保温不少于8h，可以进一步降低管路的氢脆风险，经过多次生产试验，同时对不同腐蚀时间的管路进行氢含量对比检测，发现此热处理制度效果良好。
具体地，变径工业纯钛管路酸洗工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤a、除油，将钛合金管路放在NaOH(20～50)g/L、Na2CO3(30～50)g/L、Na3PO4(20～30)g/L、Na2SiO3(3～5)g/L混合液中进行除油，(60～90)℃，时间为(10～20)min。此处采用胶皮管或不锈钢管，利用虹吸及势差原理(也可以采用循环泵提供动力)，从上面槽体中引出导流管，将其与焊接好的管路连接，从一个端口流入槽液，保证管路平行放置，槽液能够从不同的出口流出，此时开始计时。
步骤b、热水洗，(60～90)℃，清洗干净为止。
步骤c、冷水洗，以水膜连续时间30s不断裂为合格。
步骤d、金属洗涤剂清洗管路内表面，时间(5～20)min，依据产品状态确定。此处采用胶皮管或不锈钢管，利用虹吸及势差原理(也可以采用循环泵提供动力)，从上面槽体中引出导流管，将其与焊接好的管路连接，从一个端口流入槽液，保证管路平行放置，槽液能够从不同的出口流出，此时开始计时。
步骤e、冷水洗，清洗干净为止。
步骤f、高压水枪冲洗，用高压水枪冲洗零件内外表面。
步骤g、热水洗，(60～90)℃，清洗干净为止。
步骤h、吹干或烘干。用无油无水的压缩空气吹干管路内外表面，或者将零件在(60-70)℃的烘箱中烘干(10～30)min。
步骤i、酸洗，氢氟酸(HF，工业)(50～90)g/L，硝酸(HN03，工业)(200～350)g/L，反应温度：(15～35)℃。此处采用胶皮管，利用虹吸及势差原理(也可以采用循环泵提供动力)，从上面槽体中引出导流管，将其与焊接好的管路连接，从一个端口流入槽液，保证管路平行放置，槽液能够从不同的出口流出，此时开始计时。
步骤j、冷水洗，清洗干净为止。
步骤k、高压水枪冲洗，用高压水枪冲洗零件内外表面。
步骤l、热水洗，(70～90)℃，清洗干净为止。
步骤m、烘干，吹干后的零件放入烘干箱中进行烘干。温度：(60～70)℃，时间：(10～30)min。
步骤n、除氢，烘干后将烘箱温度升至(190～210)℃条件下保温不少于8h。
步骤o、检验，对产品的外表面状态进行检查，不允许过腐蚀。对产品的内表面进行内窥镜检查，内表面状态合格，氢含量检测合格。

Claims (3)

1.变径工业纯钛管路酸洗工艺，其特征在于：包括如下步骤：
a、除油，将钛合金管路放在质量浓度为：NaOH(20～50)g/L、Na2CO3(30～50)g/L、Na3PO4(20～30)g/L、Na2SiO3(3～5)g/L混合液中进行除油，温度为(60～90)℃，时间为(10～20)min；
b、热水洗，温度为(60～90)℃，清洗干净为止；
c、冷水洗，以水膜连续时间30s不断裂为合格；
d、金属洗涤剂清洗管路内表面，时间(5～20)min；
e、冷水洗，清洗干净为止；
f、高压水枪冲洗，用高压水枪冲洗零件内外表面；
g、热水洗，温度为(60～90)℃，清洗干净为止；
h、吹干，用无油无水的压缩空气吹干管路内外表面；
i、酸洗，质量浓度为：氢氟酸(HF，工业)(50～90)g/L，硝酸(HN03，工业)(200～350)g/L，反应温度：(15～35)℃；
j、冷水洗，清洗干净为止；
k、高压水枪冲洗，用高压水枪冲洗零件内外表面；
l、热水洗，温度为(70～90)℃，清洗干净为止；
m、烘干，吹干后的零件放入烘干箱中进行烘干，温度：(60～70)℃，时间：(10～30)min；
n、除氢，烘干后将烘箱温度升至(190～210)℃条件下保温不少于8h；
o、检验，对产品的外表面状态进行检查，对产品的内表面进行内窥镜检查。
2.根据权利要求1所述的变径工业纯钛管路酸洗工艺，其特征在于：所述的步骤h、烘干，将零件在(60-70)℃的烘箱中烘干(10～30)min。
3.根据权利要求1所述的变径工业纯钛管路酸洗工艺，其特征在于：所述的步骤a、步骤d、步骤i中均处采用胶皮管或不锈钢管，利用虹吸及势差原理或采用循环泵提供动力，从上面槽体中引出导流管，将其与焊接好的管路连接，从一个端口流入槽液，保证管路平行放置，槽液能够从不同的出口流出，此时开始计时。
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