几种除锈方法的对比研究

????

现代科学技术的迅速发展 不断有将先进的科学方法引入除锈领域 ,使现代除锈技术取得长足的发展 ;在现代厂矿企业中除锈方法种类繁多 ,这里对几种较为先进、应用较为广泛除锈技术的特点进行分析比较 ,使工作人员对现代除锈技术取得进一步认识 ,从而在生产实践中不断地推广和改良现代工业生产中的除锈技术。

?

1 高压水射流除锈

??高压水射流清洗技术是从 20世纪 70 年代迅速发展起来的一项新技术 ,其基本原理以水为介质 ,通过高压水发生装置形成高压 ,再经特制的喷嘴喷射出能量集中、速度很高的水射,完成对物体的除锈。自 1972年在英国召开了第一届国际水射流会议后 ,每两年举行一届。1987 年在北京召开第一届太平洋地区国际水射流会议。会上发表的研究成果、实用技术中 ,高压水射流清洗技术占有相当的比重 ,因而 ,高压水射流清洗技术应用具有广泛的前景。除此之外 ,影响较大的国际水射流会议还有美国水射流会议、日本水射流会议以及环太平洋国际水射流会议等。高压水射流清洗的原理是用高压泵打出高压水 ,经管子到达喷嘴 ,喷嘴则把高压低流速的水转换为低压高流速的射,正向或切向冲击被清洗件的表面 ;射流在垢层或沉积物上产生足够的压强使其粉碎 ,一旦垢层被射透 ,流体呈楔型插入垢层和清洗件表面。呈层状或多孔状的垢物容易碎裂 ,因为喷射流的撞击可击中 1 个孔 ,在垢层表面以下形成一个而使上部垢层裂开。在许多喷射操作中 ,冲碎的颗粒夹杂在射流中能够帮助冲击出更多的颗粒。

???高压水射流除锈与化学除锈相比较 ,具有不污染环境、不腐蚀清洗对象、清洗效率高及节省能源等特点 ,且对一些化学药剂难溶或不溶的特殊垢可有效去除。因此 ,高压水射流清洗技术在清洗领域中成为一只后起之秀 ,在很大程度上代替传统的人工机械清洗和部分化学清洗。

?

2 酸洗除锈法

酸洗除锈法分为:槽式酸洗法和循环酸洗法。

( 1) 槽式酸洗法 槽式酸洗法是将待初锈的工件放在酸洗液中浸泡 ,通过酸液和铁锈的反应来达到除锈的目的。这种方法操作简单 ,但作业量大 ,二次安装中有污染 ,适合于走向简单 ,拆装方便的管道和小的润滑管道。其工艺流程为 :一次安装 - 拆卸 - 脱脂 - 水冲洗 - 酸洗 - 中和 - 钝化 - 干燥 -涂油 - 二次安装。

( 2) 循环酸洗法 循环酸洗法分为线外循环酸洗和在线循环酸洗: ①线外循环酸洗是将待除锈的工件从流水线上拆下来组成回路进行循环酸洗 ,这种方法工作量大 ,且二次安装

污染 ,已很少单独使用 ,一般用于位置特殊的管道 ,如管道附近有重要设备或作为在线循环洗的补充。②在线循环洗具有效果好 ,无二次污染 ,操作简单等优点 ,目前已在业内得到广泛使用 ,日趋完善。

?

3 超声波除锈

??20世纪 90年代表面处理工程的迅速发展 ,成功地把超声波技术应用于多功能钢铁表面处理工艺中 ,工艺可行 ,在国内外表面工程中属较先进的工艺技术。该中和技术集超声波

除油、除锈、磷化于一体 ,除具有金属表面净化程度高、净化磷化速度快、污染低及节能等特点外 ,还能较好地解决复杂零件边、角、孔的净化磷化问题。超声波装置设计先进、结构合理、性能稳定、运行可靠 ,简化工艺流程 ,降低工人劳动强度 ,并已取得较好的经济效益 ,特别使用于漆前的表面处理 ,有广泛的推广价值 ,应用前景广阔。酸洗除锈的缺点 : 在除锈 (氧化皮 )时易产生酸雾 ,易使工件发生强烈的阳极腐蚀 ;在酸洗液中添加酸雾酸雾剂和缓蚀剂 ,因吸附和致钝作用影响工件的表面状态而不利于下道工序的磷化。超声波除锈是利用易与 Fe^{2 +}?、Fe^{3 +}?、M n^{2 +}等金属离子形成化合物的弱酸性表面活性剂 ,在超声波的空化作用下抑制腐蚀原电池的形成 ,有效出锈 (除氧化皮 ) ,酸洗后的工件表面状态良好 ,不存在过腐蚀现象 ,且不形成酸雾。

?

4 ??喷沙除锈法

???喷沙除锈技术是指运用一定规格尺寸的磨料 (石英沙、河沙、铁砂、铁丸等 ) ,在一定的空气压力下 ,喷射到钢铁表面 ,利用磨料本身的硬度、冲击韧性和棱角 ,将钢铁表面的铁锈除去的一种腐蚀防护施工方法。这种方法比其它除锈方法 ,除锈质量高 ,表面粗糙度好 ,对于大件设备具有较高的除锈工作效率。但其缺点是 ,即大量粉尘污染环境 ,严重危害操作人员的健康。然而 ,在实际工作中 ,特别是在许多重要的腐蚀防护施工中 ,对钢铁表面除锈要求较高、有的规定要达到化工部颁布的一级或二级标准 ,显然只有使用喷沙除锈才能达到要求。即使喷沙除锈存在各种缺点 ,当前仍然在耐腐蚀工程中被广泛使用。

?

5 ??激光除锈法

???激光清洗技术是指采用高能激光束照射工件表面使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发和剥离 ,而达到洁净化的工艺过程。激光清洗技术作为一种新颖的清洗技术在众多清洗领域得到应用 ,涉及到机械工业、微电子工业及艺术品保护。激光除锈是激光清洗技术的一个重要应用领域 ,与机械除锈、化学除锈等传统除锈方法相比 ,具有以下特点 :清洁度远高于化学清洗工艺;适用的基材范围广泛 ;通过调空激光器的工参数 ,在不损伤基材表面的基础上 ,可有效去除锈迹 ,使表面复旧如新;激光除锈设备可多次使用 ,运行成本低; 激光清洗技术是一种“绿色 ”清洗工艺 ,对环境基本上不造成污染。激光除锈在设备维护保养中显示了良好的应用前景。然而激光清洗机制复杂 ,至今没有一个完备的数学模型能够定量地描述它 ,使激光清洗更多的依赖实验和个人经验。为避免激光脉冲照射时间过长而导致基体表面损伤或过短而导致污染物残渣清洗不完全 ,对清洗表面进行实时监测显得尤为重要 ,关系到激光除锈技术的实际应用。传统的光谱分析技术 ,激光诱导光谱衰减分析技术 (L IBS) ,激光诱导荧光光谱分析技术 (L IF ) , CCD 光学成像技术等监测技术 , 设备昂贵、抗干扰能力差、信号处理烦琐。激光除锈过程中产生的声波信号包含了清洗过程的大量信息 ,可用于实时监测 ,利用短脉冲激光 ,清洗过程中产生的啪啪声 ,进行实时监测已得到成功的应用。利用声波信号基于模糊控制理论的专家系统还可对清洗过程和清洗结果进行预测 ,对基体表面的可能损伤情况进行估计。

?

6 ??带锈除锈法

???此方法采用高科技转化铁锈防锈底漆 ( Rust - ?deoxidizingcoating p rimer)把除锈和防锈集为一体 ,由铁锈转化组分、抗氧防锈组分、成膜组分及增塑催干剂、溶剂组成的均一体系。具有很多优越的性能 ,能够将铁锈直接形成抗氧化漆膜 ,附着牢固 ,不易老化 ,溶剂为水溶性 ,无毒无异味 ,耐火性强 ,漆和漆膜均不燃烧。在应用的过程中 ,有别于人工、机械、酸洗等旧法除锈工艺 ,缩短除锈的工时、降低除锈的成本 ,并在使用的过程中均无“三废 ”生成 ,改善了劳动条件 ,保护了劳动者的健康和安全 ,避免旧法除锈工艺给环境带来的污染。

??

7 ??结束语

??通过对以上几种在现代工业企业中应用较为广泛除锈技术的分析比较 ,可看到它们各自的优点和局限性及在应用领域里的发展方向;基于以上认识 ,工作人员可以依据具体的现场实际情况 ,充分发挥各种除锈技术的优势 ,不断改良和发展除锈方法 ,进一步提高现代先进的科学技术在除锈领域中的利用。