钢管酸洗培训教材.docVIP

影响酸洗的因素 钢材在硫酸溶液中酸洗时，由于钢材的铁基体和铁的各种氧化物都同硫酸溶液起化学反应，因此影响酸洗的因素是比较多的。归纳起来，影响酸洗过程进行速度的因素主要有如下几个方面。 一 硫酸溶液的浓度对酸洗速度的影响 硫酸溶液的浓度时影响酸洗速度的主要因素之一，如图一所示。酸洗时硫酸溶液的浓度由5%增加到25%时，酸洗速度提高一倍，这时酸洗时间最短。如果浓度继续增加（超过25%），酸洗速度反而下降。当硫酸溶液浓度过高时，硫酸的氧化和钝化性质增强，钢坯表面生成的钝化薄膜，阻碍酸与金属铁继续作用，酸洗时间增加。当硫酸溶液浓度接近57%时，钢材料表面完全钝化，金属铁停止溶解。 在实际生产中各种钢坯，钢材都在5~20%的硫酸溶液里进行酸洗，酸液的最高浓度不超过22%。酸液浓度过低，也会降低酸洗质量，造成欠酸洗，并降低酸洗能力。 二 硫酸溶液的温度对酸洗速度的影响 硫酸溶液的温度对酸洗速度的影响比浓度对酸洗速度的影响要大的很多，由图二可看出：当温度由16℃时，温度只升高2.3倍，酸洗速度却提高14倍，由浓度与酸洗速度的关系图可看出，当硫酸浓度由5%增加到25%时，浓度增加了5倍，而酸洗速度只提高一倍。 在实际生产中，酸洗温度控制在45～80℃.当硫酸溶液浓度降低时，可用提高溶液温度的办法来提高酸洗速度。但当温度过高时，硫酸与钢中的铁作用剧烈，容易造成酸洗氢脆缺陷，并且酸液蒸发量过大会恶化工作环境。 三 硫酸亚铁含量对酸洗速度的影响 在酸洗过程中，随着钢中的铁及氧化铁皮的溶解，溶液浓度逐渐降低，而硫酸亚铁含量不断增加，使酸洗速度减慢。硫酸亚铁含量对酸洗速度的影响见表： 硫酸溶液浓度为5%时硫酸亚铁含量对酸洗时间的影响 硫酸亚铁含量（克/升） 酸洗时间（分） 78 190 55.68 305 由于硫酸亚铁在硫酸溶液中的溶解度有一定限度，当溶液中的硫酸亚铁含量超过了它的溶解度时，硫酸亚铁大量的积聚在钢坯表面，从而使酸洗速度急剧下降。另外，残留在钢材表面的硫酸亚铁页较难冲洗干净，影响表面缺陷的清理。当硫酸浓度下降到5%以下，硫酸亚铁含量达到300～350克/升应该更换酸洗液。 四 硫酸溶液搅动对酸洗速度的影响 搅动酸液能加速溶液循环，使钢材附近的溶液不断更新，从而提高钢材的酸洗速度。 搅动溶液，使氧更容易在酸液中溶解，而溶液里含氧量增加，能更加快铁的溶解，从而提高酸洗速度。 钢材酸洗时产生的氢气和加热时产生的蒸汽，都能起搅动溶液的作用。在酸洗槽上安装酸洗摇动机，或用吊车将装有钢材的料筐反复在酸洗池中起落，也能起搅动作用。 但搅动对于难溶层的Fe2O3和Fe3O4几乎不显示影响，而对疏松多孔的FeO层的酸洗速度有显著提高（FeO占全部氧化铁皮总量的50%）。 此外，由于酸溶液的流动，使溶液变得不均匀了，并可使蒸汽不至于停滞在酸洗物件的表面，（因气泡会使这些局部表面酸洗不好），从而提高酸洗质量。 五 缓蚀剂的影响 在酸液中加入缓冲剂可降低钢材基体在酸液中的溶解，并可阻止氢从酸液中逸出，改善工作条件。 六 氧化铁皮本身的影响 钢材表面的氧化铁皮性质对酸洗的速度和质量是有较大影响的。氧化铁皮的结构，厚度，性质不同，酸液对其的溶解速度也不一样。 氧化铁皮各层中含氧量少的那一层，溶解速度快，FeO的溶解速度最快，Fe2O3溶解就困难，Fe3O4也是如此。 合金钢的氧化铁皮除了FeO, Fe3O4, Fe2O3外，还含有合金元素的氧化物，如Cr3Mo钢的氧化铁皮里就含有铬和钼的氧化物，这些氧化物很难或不溶于硫酸溶液。因此是酸洗速度变慢，延长酸洗时间。 某些高合金钢，如1Cr18Ni9Ti不锈钢的氧化铁皮根本不溶于单一的酸溶液中，因此，对这类的钢材都采用混合酸液酸洗。 氧化铁皮的结构对酸洗速度的影响也是比较大的。如果氧化铁皮比较疏松和有裂缝或孔隙，在酸洗时，酸液极易透过氧化铁皮钢材的铁基体起反应，产生大量的氢气，加快了酸洗过程中的机械剥离作用，因而酸洗速度快些。反之，当氧化铁皮致密，裂缝或孔隙较少时，酸洗速度则慢些。 氧化铁皮厚度及均匀性对酸洗过程的影响也比较明显，氧化铁皮越厚，则酸洗时间越长；氧化铁皮不均匀，在整个酸洗过程中，薄的氧化铁皮很快就被除掉，而厚的氧化铁皮则需要很长时间才能除掉，这样就易于造成过酸洗或欠酸洗。因此，在酸洗过程中，对钢材表面上的氧化铁皮厚度及均匀性，要予以足够的重视。 七 钢的化学成分和组织的影响 在硫酸溶液里进行酸洗的钢材大部分是碳素钢和部分合金钢。对于碳钢，其含碳量越高，则钢材的铁基体溶解速度越快。 酸洗时，钢的组织结构对钢材的铁基体溶解速度也有明显的影响。钢的组织不均匀，含有大量的夹杂物，也能加速钢材铁基体的溶解