CN111748818B - 一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的溶液及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的溶液及方法，包括用于去除镉层及其钝化膜的溶液A和用于去除镍镉金属间化合物及镍层的溶液B，所述溶液A为HCl溶液和若丁溶液的混合溶液，所述溶液B为H2SO4溶液。本发明适用于所用结构钢表面镍镉扩散层的去除，具有操作简单、快速、无毒且对基体零件无腐蚀等优点。

Description

一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的溶液及方法
技术领域
本发明属于化学领域，具体涉及一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的溶液及方法。
背景技术
镍镉扩散镀层是一项从五十年代发展的一种电镀工艺，属于一种高温防护镀层，该镀层的工艺特点是先镀低应力镍，再在镍镀层镀镉，镀镉层经钝化后在340℃～360℃下烘烤1～1.5小时，从而形成镍镉扩散合金镀层，该镀层由于镉层的存在，对钢材料而言，属于阳极保护镀层，从常温至500℃高温环境下都具有良好的防护能力，在国内外多个航空发动机上已得到运用。该镍镉扩散镀层与其它单金属电镀和合金电镀不同，该工艺的整个生产流程较长、对整个工艺过程控制要求非常严格，操作难度较大，实际加工过程中电镀的镍镉层经常出现缺陷，需要将镍镉层进行去除返修，现有的除镍镉工艺采用了HB/Z31镍镉扩散镀层通用工艺说明书中的间硝基磺酸钠和***在70℃～80℃下除尽为止，采用该方法除镍镉过程中，除镍镉时间较长，且含有剧毒氰化物并需要加温，会进一步导致有毒气体外逸，同时该溶液会对基体结构钢产生腐蚀，在实际结构钢零件表面镍镉扩散层去除过程中，多次出现过腐蚀麻坑现象，造成零件报废。
发明名称：快速去除镍镉扩散镀层的清除剂组合物及其退镀方法，公告号为：CN102888607A；上述专利申请对镍镉扩散层采用的去除溶液为浓硝酸和尿素，去除方法为在室温下浸泡，每30min检查一次，除尽为止，由于此专利申请含有浓硝酸，其挥发性强，对环境污染严重，对操作工危害大，而且采用该方案至少需要几个小时时间才能去除。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的溶液及方法，以克服现有技术存在的问题，本发明适用于所用结构钢表面镍镉扩散层的去除，具有操作简单、快速、无毒且对基体零件无腐蚀等优点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的溶液，包括用于去除镉层及其钝化膜的溶液A和用于去除镍镉金属间化合物及镍层的溶液B，所述溶液A为HCl溶液和若丁溶液的混合溶液，所述溶液B为H2SO4溶液。
进一步地，所述溶液A中HCl溶液的浓度为50～100g/L，若丁溶液的浓度为0.7～1.5g/L。
进一步地，所述溶液B中H2SO4溶液的浓度为880～920g/L。
一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的方法，包括以下步骤：
步骤一：将带有镍镉扩散层的结构钢零件先通过碱性化学除油浸泡以去除表面油污，再通过热、冷水洗将零件表面碱液清洗干净；
步骤二：将步骤一处理好的零件浸泡到用于去除镉层及其钝化膜的溶液A中，去除镉层及其铬酸盐形成的钝化膜，所述溶液A为HCl溶液和若丁溶液的混合溶液；
步骤三：将步骤二处理得到的零件用冷流水彻底清洗；
步骤四：将步骤三清洗后的零件浸泡到用于去除镍镉金属间化合物及镍层的溶液B中，去除镍镉金属间化合物及镍层，所述溶液B为H2SO4溶液。
进一步地，所述溶液A中HCl溶液的浓度为50～100g/L，若丁溶液的浓度为0.7～1.5g/L。
进一步地，所述溶液B中H2SO4溶液的浓度为880～920g/L。
进一步地，步骤二中浸泡温度为室温。
进一步地，步骤二中浸泡至零件表面不再冒气泡为止。
进一步地，步骤四在浸泡过程中，在2～6V电压下通过阳极处理进行除镍。
进一步地，在除镍过程中，每隔20秒检查零件表面镍层去除情况，直至除净为止。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明具有高效、快速、无剧毒且对基体结构钢无腐蚀等优点，本发明中将镍镉扩散层分为二个步骤进行去除，传统技术采用一种溶液进行去除镍镉时，随着除镍镉的进行，会在零件表面覆盖一层镉层及镍层残渣，随着时间的延长，在零件表面会由于盐浓差而产生电位差，并形成微电池从而使零件出现过腐蚀麻坑。而本发明分开进行可以先将镉去除干净，冲洗干净表面的残渣后，再进行除镍。利用镍、镉层和不同酸的反应，以达到高效去除的目的，采用该方法去除镍镉扩散层一般在15分钟内即可去除干净。且采用本发明溶液是在常温下进行的，无需要加温，极大避免了酸雾的逸出。同时该溶液不含氰化物等剧毒物质，对环境污染较小，所采用的硫酸和盐酸浓度均不高，挥发性小。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步详细描述：
一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的方法，具有高效、快速、无剧毒且对基体结构钢无腐蚀等优点。本发明针对镍镉扩散层采用了先去除外表面的镉层及其铬酸盐形成的钝化膜，再除镍镉金属间化合物及镍层，从而达到除镍镉层的目的。本发明工艺配方和流程如下所示：
步骤一：除镉层及其钝化膜
选用下列配方进行除镉膜层及其钝化膜
HCl溶液(其中HCl的密度为1.19g/cm3) 50～100g/L
若丁溶液 0.7～1.5g/L
温度：室温 时间：无气泡冒出
除净后用冷流水彻底清洗，然后立即进行步骤二条所述的工序。
步骤二：除镍镉金属间化合物及镍层
选用下列配方进行除镍镉金属间化合物及镍层：
H2SO4溶液 880～920g/L
温度：室温 时间：除尽为止
电压：2～6V
具体地，将带有镍镉扩散层的结构钢零件先浸泡到碱性化学除油槽去除表面油污，再通过热、冷水洗将零件表面碱液清洗干净，将处理好的零件浸泡到含有HCl溶液：50～100g/L，若丁溶液：0.7～1.5g/L的室温槽液中，观察零件直至表面不再冒气泡为止，说明镉层及其铬酸盐形成的钝化膜已去除完成，除净后用冷流水彻底清洗零件，再浸泡到含有H2SO4溶液：880～920g/L的室温槽液中在2～6V电压下通过阳极处理进行除镍，并每隔20秒检查零件表面镍层去除情况，直至除净为止。
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：
实施例1
将带有镍镉扩散层的结构钢零件先浸泡到碱性化学除油槽去除表面油污，再通过热、冷水洗将零件表面碱液清洗干净，将处理好的零件浸泡到含有HCl溶液：50g/L，若丁溶液：0.7g/L的室温槽液中，观察零件直至表面不再冒气泡为止，说明镉层及其铬酸盐形成的钝化膜已去除完成，除净后用冷流水彻底清洗零件，再浸泡到含有H2SO4溶液：880g/L的室温槽液中在2V电压下通过阳极处理进行除镍，并每隔20秒检查零件表面镍层去除情况，直至除净为止，去除时间约15分钟。
实施例2
将带有镍镉扩散层的结构钢零件先浸泡到碱性化学除油槽去除表面油污，再通过热、冷水洗将零件表面碱液清洗干净，将处理好的零件浸泡到含有HCl溶液：100g/L，若丁溶液：1.5g/L的室温槽液中，观察零件直至表面不再冒气泡为止，说明镉层及其铬酸盐形成的钝化膜已去除完成，除净后用冷流水彻底清洗零件，再浸泡到含有H2SO4溶液：920g/L的室温槽液中在6V电压下通过阳极处理进行除镍，并每隔20秒检查零件表面镍层去除情况，直至除净为止，去除时间约为11分钟。
实施例3
将带有镍镉扩散层的结构钢零件先浸泡到碱性化学除油槽去除表面油污，再通过热、冷水洗将零件表面碱液清洗干净，将处理好的零件浸泡到含有HCl溶液：70g/L，若丁溶液：1g/L的室温槽液中，观察零件直至表面不再冒气泡为止，说明镉层及其铬酸盐形成的钝化膜已去除完成，除净后用冷流水彻底清洗零件，再浸泡到含有H2SO4溶液：900g/L的室温槽液中在4V电压下通过阳极处理进行除镍，并每隔20秒检查零件表面镍层去除情况，直至除净为止，去除时间约为7分钟。

Claims (7)

1.一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将带有镍镉扩散层的结构钢零件先通过碱性化学除油浸泡以去除表面油污，再通过热、冷水洗将零件表面碱液清洗干净；
步骤二：将步骤一处理好的零件浸泡到用于去除镉层及其钝化膜的溶液A中，去除镉层及其铬酸盐形成的钝化膜，所述溶液A为HCl溶液和若丁溶液的混合溶液；
步骤三：将步骤二处理得到的零件用冷流水彻底清洗；
步骤四：将步骤三清洗后的零件浸泡到用于去除镍镉金属间化合物及镍层的溶液B中，去除镍镉金属间化合物及镍层，所述溶液B为H2SO4溶液。
2.根据权利要求1所述的一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的方法，其特征在于，所述溶液A中HCl溶液的浓度为50～100g/L，若丁溶液的浓度为0.7～1.5g/L。
3.根据权利要求1所述的一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的方法，其特征在于，所述溶液B中H2SO4溶液的浓度为880～920g/L。
4.根据权利要求1所述的一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的方法，其特征在于，步骤二中浸泡温度为室温。
5.根据权利要求1所述的一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的方法，其特征在于，步骤二中浸泡至零件表面不再冒气泡为止。
6.根据权利要求1所述的一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的方法，其特征在于，步骤四在浸泡过程中，在2～6V电压下通过阳极处理进行除镍。
7.根据权利要求6所述的一种快速去除结构钢表面镍镉扩散层的方法，其特征在于，在除镍过程中，每隔20秒检查零件表面镍层去除情况，直至除净为止。
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