本發(fā)明涉及金屬零件焊接后表面處理技術(shù)領(lǐng)域,具體的是一種零件表面錫鉍易熔合金殘?jiān)コ椒ā?/p>
背景技術(shù):
在航空制造領(lǐng)域,焊接是非常常見的連接方式,由于部分零件本身材質(zhì)的特性,焊接前需要在零件的非焊接表面澆灌錫鉍易熔合金形成夾具,焊接完成后需去除零件表面的易熔合金,采用機(jī)械方法去除后仍殘余少量易熔合金無法除凈,殘留的易熔合金往往造成零件表面應(yīng)力集中,嚴(yán)重影響零件質(zhì)量。
為了將零件表面的錫鉍易熔合金殘?jiān)耆コ蓛?,傳統(tǒng)的方法是利用錫鉍金屬溶于濃硝酸或王水的化學(xué)特性,采用硝酸溶液去除,雖然可以完全去除零件表面的錫鉍易熔合金殘?jiān)?,但是由于硝酸溶液具有極強(qiáng)的腐蝕性,往往對(duì)零件表面造成損傷,且硝酸對(duì)人體皮膚和粘膜有強(qiáng)刺激和腐蝕作用,吸入硝酸氣霧產(chǎn)生呼吸道刺激作用,可引起急性肺水腫,眼和皮膚接觸引起灼傷,長(zhǎng)期接觸對(duì)操作者人體健康造成極大危害,同時(shí)嚴(yán)重污染環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不影響零件表面質(zhì)量、操作方便、安全健康的零件表面錫鉍易熔合金殘?jiān)コ椒ā?/p>
本發(fā)明提供的零件表面錫鉍易熔合金殘?jiān)コ椒?,步驟如下:
A.零件焊接完成后采用機(jī)械方法去除零件表面的大部分易熔合金;
B.采用有機(jī)溶劑對(duì)零件表面進(jìn)行洗滌,去除表面油脂;
C.采用冷水(10-25℃)對(duì)零件進(jìn)行清洗,去除殘留的有機(jī)溶劑;
D.將零件浸入處理槽,所述處理槽內(nèi)盛有氫氧化鈉含量為610-690g/L、亞硝酸鈉含量為160-240g/L的混合溶液,將所述混合溶液加熱到140℃-145℃,將零件浸泡20-60分鐘;
E. 將零件取出,目視檢查,零件表面的錫鉍易熔合金完全除凈后采用冷水(10-25℃)清洗零件;
F. 采用熱水(60-100℃)清洗零件,并進(jìn)行干燥、檢驗(yàn)、包裝。
進(jìn)一步,步驟B中的有機(jī)溶劑為工業(yè)酒精或丙酮中的一種,可以去除零件表面的脂溶性物質(zhì),且易于揮發(fā)。
步驟D中,所述錫鉍易熔合金殘?jiān)械腻a為兩性金屬,在含有氫氧化鈉和亞硝酸鈉的高濃度堿性溶液中,殘?jiān)械慕饘馘a和氫氧化鈉發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng),生成可溶于濃堿性溶液的亞錫酸鈉,方程式如下:
Sn+2NaOH+2H2O─→Na2Sn(OH) 4+H2↑
反應(yīng)釋放出的氫氣會(huì)對(duì)殘?jiān)a(chǎn)生剝離作用,將零件表面的殘?jiān)鼊冸x零件表面,同時(shí)隨著金屬錫含量的逐步減少,錫鉍易熔合金的熔點(diǎn)逐步降低,當(dāng)殘?jiān)绣a的含量降到42%,鉍的含量達(dá)到58%時(shí),錫鉍易熔合金的熔點(diǎn)達(dá)到最低138.5℃,而混合溶液的溫度超過此時(shí)的熔點(diǎn),合金逐步熔化,脫離零件表面。
采用此種方法將錫鉍易熔合金的殘?jiān)耆コ耐瑫r(shí),由于氫氧化鈉和亞硝酸鈉的混合溶液對(duì)零件本身有發(fā)黑處理的作用,在零件的表面形成光亮、致密的四氧化三鐵膜層,可以有效防止零件表面生銹。
本發(fā)明具有的技術(shù)效果:本發(fā)明提供的零件表面錫鉍易熔合金殘?jiān)コ椒ú僮鞣奖?,充分利用錫作為兩性金屬的特點(diǎn),使得錫在高濃度堿性溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成可溶于濃堿性溶液的亞錫酸鈉,釋放出的氫氣會(huì)對(duì)殘?jiān)a(chǎn)生剝離作用,同時(shí)利用錫鉍易熔合金中錫的含量逐步降低、合金熔點(diǎn)逐步降低的特性,將混合溶液的溫度控制在略高于錫鉍易熔合金的最低熔點(diǎn),使得錫鉍易熔合金熔化,與零件表面分離,從而達(dá)到將零件表面錫鉍易熔合金殘?jiān)耆コ哪康摹1苊獠捎孟跛岬葟?qiáng)腐蝕性試劑,減小對(duì)操作人員的身體傷害,降低環(huán)境污染。采用此種方法將錫鉍易熔合金的殘?jiān)耆コ耐瑫r(shí),還在零件的表面形成光亮、致密的四氧化三鐵膜層,可以有效防止零件表面生銹,一舉多得。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
航空發(fā)動(dòng)機(jī)用三環(huán)組件,材料牌號(hào)為:GH648,在焊接的過程中先在三環(huán)組件的非焊接表面澆灌形成夾具,錫鉍易熔合金的組分為錫48%,鉍52%,熔點(diǎn)185℃,焊接完成后對(duì)三環(huán)組件進(jìn)行如下處理:
首先采用錘子等工具去除三環(huán)組件表面的大部分易熔合金,采用工業(yè)酒精(或汽油、或甲醇等溶液)對(duì)三環(huán)組件表面進(jìn)行洗滌,去除表面油脂;再采用冷水(20℃)對(duì)三環(huán)組件進(jìn)行清洗,然后將三環(huán)組件浸入處理槽,處理槽內(nèi)盛有氫氧化鈉含量為610g/L、亞硝酸鈉含量為160g/L的混合溶液,并將該混合溶液加熱到142℃,將三環(huán)組件浸泡25分鐘,將三環(huán)組件取出,目視檢查,三環(huán)組件表面的錫鉍易熔合金完全除凈,且表面附著一層發(fā)黑發(fā)亮的氧化膜,采用冷水(20℃)清洗零件,再采用熱水(80℃)清洗零件,并進(jìn)行干燥、檢驗(yàn)、包裝。
實(shí)施例2
該實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別是處理槽內(nèi)溶液中氫氧化鈉含量為620g/L、亞硝酸鈉含量為180g/L,溫度為140℃,浸泡時(shí)間為30分鐘,得到的三環(huán)組件表面的錫鉍易熔合金同樣完全除凈。
實(shí)施例3
該實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別是處理槽內(nèi)溶液中氫氧化鈉含量為640g/L、亞硝酸鈉含量為180g/L,溫度為142℃,浸泡時(shí)間為35分鐘,得到的三環(huán)組件表面的錫鉍易熔合金同樣完全除凈。
實(shí)施例4
該實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別是處理槽內(nèi)溶液中氫氧化鈉含量為650g/L、亞硝酸鈉含量為200g/L,溫度為140℃,浸泡時(shí)間為20分鐘,得到的三環(huán)組件表面的錫鉍易熔合金同樣完全除凈。
通過調(diào)節(jié)混合溶液中亞硝酸鈉和氫氧化鈉的含量,進(jìn)行處理后得到的三環(huán)組件表面的錫鉍易熔合金全部100%去除干凈,避免采用硝酸等強(qiáng)腐蝕性試劑,減小對(duì)操作人員的身體傷害,降低環(huán)境污染。采用此種方法將錫鉍易熔合金的殘?jiān)耆コ耐瑫r(shí),還在零件的表面形成光亮、致密的四氧化三鐵膜層,可以有效防止零件表面生銹,一舉多得。
顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍中。