Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Лисовская Э.П. Физико-химические методы очистки поверхности деталей и изделий в судостроении обзор

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
7.06 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение

табл. 10

 

 

 

 

 

 

Составы, г/л

 

 

 

 

 

Компоненты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

Жидкое

стекло

3 - 5

3 - 5

3 - 5

Натр едкий

10—15

20 - 30

Метасиликат натрия

— .

ОП-7 или ОП-10

30 - 80

5—7

1-3

3 - 5

2 - 3

Сода

кальцинирован­

15-20

30—50

10-20

50

ная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тринатрийфосфат

15-20

35 - 40

5 - 15 8-15

Триполифосфат натрия

Прочие

 

Синтанол

Моно-

 

Сульфо­

Сульфо­

Тракто-

 

 

ДС-10

этаноламин

 

 

нол

 

нол

 

 

рин (30)

 

 

( 3 - 5 )

(30-50)

 

 

(50)

 

(1-1,5)

 

 

 

*Состав, %.

**Или сумгаитский сульфонол ( 3 - 5 ) .

Назначение составов (см. табл. 10):

1 — обезжиривание поверхностей чугунных и стальных дета­ лей разбрызгиванием. Раствор не пенится;

2—9 — обезжиривание средне- и сильнозагрязненных поверх­ ностей чугунных и стальных деталей погружением. Рабочие тем­

пературы 60—90° С,

длительность — в

зависимости

от усло­

вий — 10—60 мин;

 

 

 

 

 

 

10 — простой

состав для очистки

умеренно

загрязненных по­

верхностей;

 

 

 

 

 

 

 

11, 12 — струйное

обезжиривание

поверхностей.

Рабочая

температура 65—80° С, длительность 10—60 мин;

 

13 — мойка

при

погружении

с

перемешиванием, ^р а б = 60—

70° С, т=20—30 мин;

 

 

 

 

 

 

14 — состав-концентрат;

 

 

 

 

 

15 — обезжиривание стали;

 

 

 

 

 

16—22 — обезжиривание сильно

загрязненных поверхностей.

16 — состав МЛ-2 при струйной

промывке,

концентрация до

1%, при мойке

погружением до 5%, tpa6 =70—90°С.

Пригоден

и для цветных металлов, включая алюминий. Не раздражает кожу рук. После промывки можно пассивировать в 1%-ном рас­

творе

бихромата калия;

17 — состав МЛ-51. Рабочая концентрация 2—3%;

18,

19 — концентраты «Тракторин» и «Тракторин П». Для

мойки, расконсервации и межоперационного обезжиривания де­

талей и узлов;

 

 

 

 

 

20 — состав «Деталин»

(триалон)—концентрат. Применяет­

ся в 0,5—1,5%-ной концентрации;

 

 

 

21 — очистка от горюче-смазочных веществ;

 

22 — состав-концентрат

МЛ-52

для

очистки

от горюче-,

смазочных веществ

и

нагара.

Рабочая

концентрация

1,5—3% при 60—95°С для струйной и

ультразвуковой очи­

стки;

 

 

 

 

 

23—25 — очистка

перед окраской

или

фосфатирова-

нием. 23 — состав МК-1 рекомендуется для струйной очистки при 60° С и 1,5 кгс/см2 . Пенообразование снижено, маслоемкость до

50г/л; 26—28 — удаление со стали видимых пленок минеральных

масел. Применяются при 70° С и перемешивании воздухом. Дли­

тельность—до нескольких минут;

 

29 — очистка сильно загрязненных

деталей от масел и паст,

*Р аб=70—90° С, т = 5—15 мин;

 

30 — очистка в моечных машинах

душевого типа стальных

деталей после механической обработки резанием. Пассивирует очищаемую поверхность. При повышении содержания ОП-7 уси­ ливается пенообразование;

31—мойка погружением с перемешиванием,

tp&6=75—85°С,

т=6—25 мин;

 

39

32 очистка

стальных деталей

сильно загрязненных жира­

ми, ^р а б =65—85° С, т = 10—60 мин;

 

 

 

33 очистка

технологического

оборудования от

животных

жиров. Промывка 2 ч при 65—70° С и ополаскивание

водой до

нейтральной реакции;

 

 

 

 

 

34 мойка стальных

деталей;

 

 

 

35—40 обезжиривание труб

в

ваннах перед

цинкованием:

35—37 г р а 6 =70—80° С,

т > 2 0

мин; 38—39 — tpa6

=60—70° С;

40 — г р а б =30—40° С, т=30—60 мин;

 

 

 

41 очистка стальных поверхностей перед нанесением лако­ красочных или гальванических покрытий, £ р а б = 18—50° С;

42 обезжиривание углеродистой стали погружением перед гальванопокрытиями, ^>а б=70—80° С, т=10—30 мин;

43 то же, £Р аб<50—60° С, т = 25—30 мин погружением или 1—3 мин струйным методом;

44 снятие консервирующей смазки погружением,^р а 6 = 70 —

95° С,

т = 5—15 мин;

 

 

 

 

 

 

 

 

45 обезжиривание

мелких

штампованных

деталей

после

галтовки в барабанах;

 

 

 

 

 

 

 

 

46

предварительная

замочка

перед

ультразвуковой

очи­

сткой

от консервирующих смазок,

вязких

минеральных

масел,

жировых загрязнений, tpa6=80—100°С,

т = 2 мин;

 

 

 

47, 48 предварительная струйная очистка

перед

ультразву­

ковой

очисткой от минеральных

масел с твердыми

частицами,

^Раб =60—80° С, т = 1—2 мин;

 

 

 

 

 

 

 

49 обезжиривание

труб и

арматуры,

^р а б=60—70°С,

т =

= 60—90 мин.

Встречающиеся в практике или предлагаемые составы мою­ щих композиций для очистки поверхностей черных металлов и сплавов весьма разнообразны. Так, например, [53] предлагает для очистки металлических поверхностей составы, содержащие силикаты и хлориды щелочных металлов (в особенности нат­

рия) в отношении 4 : 1 , а также

ПАВ и

комплексообразующие

соединения.

 

 

 

 

 

 

Отмечается, что при моющей

способности такой же, как у

фосфатосодержащих

растворов, они меньше загрязняют

промыв­

ные воды.

 

 

 

 

 

 

Моющее средство

для

металлических

поверхностей

по [200]

состоит из (% по массе):

 

 

 

 

 

Алкилбензилпиридиний хлорид . .

.

1,5—2,5

 

Кальцинированная

сода

 

 

до 100

 

Метасиликат

натрия

 

 

10—15

 

Оксиэтилированный

спирт

( т = 8—12)

.

7—8

 

Триполифосфат натрия

 

 

40—45

 

Хвойная отдушка

 

 

 

0,1—0,2

 

40

[54J предлагает применять для очистки металлических по­ верхностей составы, обладающие ингибирующим и пассивирую­ щим действием и представляющие собой смеси ^>50% по массе силиката щелочного металла и нитрата или нитрита того же металла, например ортоили метасиликатов натрия или калия и нитратов или нитритов натрия или калия. В состав вводят комплексообразователи (например аминополикарбоновые кислоты или их Na-, Li-, NH4 -, К-соли, натриевая соль ЭДТА и другие) - Составной частью композиции могут служить растворители, на­

пример минеральные

масла парафинового ряда, гексиловый

эфир этилеигликоля

и др.).

В качестве ПАВ в композицию вводят неионогенные или аиионактивные соединения. В качестве последних вводят, на­ пример, сульфоэфиры высших жирных спиртов, алкиларилсульфонатов, щелочные соли высших алкиловых эфиров сульфояитарной кислоты, натриевую соль N-метил, N-пальмитоиллаурата, натриевую соль эфира олеинового спирта и изотионовой кисло­ ты, щелочные соли алкиларилполиэтоксиэтанолсульфатов или сульфонатов.

Неконогенными ПАВ могут быть алкилфеноксиполиэтоксиэтанолы, содержащие С7—Qe алкильные группы, —60 этоксигрупп, производные полиэтоксиэтанола и соединений через метиленовую группу алкилфенолов, продукты конденсации б— 60 молей окиси этилена с меркаптанами или алкилтиофенолами,. производные окиси этилена и высших карбоновых кислот, спир­ ты, амины нормального или изостроения, блочные сополимеры окиси пропилена.

Предпочтительны ПАВ, не образующие обильной пены и легко разлагающиеся биологически, например оксиэтилированные алифатические спирты [55].

Б. Составы для электролитической очистки

Интенсификация очистки за счет пропускания элек­ трического тока рассмотрена выше. В ряде приводимых ниже составов, кроме компонентов щелочного характера, вве­ дены ПАВ, что также повышает эффективность электро­ очистки.

Из-за недопустимости обильного пенообразования концен­ трация эмульгаторов в электролитах для электролитической: очистки принимается значительно более низкой, чем в раство­ рах для химического обезжиривания.

При электролитическом обезжиривании предпочтительноприменение неионогенных ПАВ, не образующих обиль­ ной пены и не подверженных электролитическому расщепле­ нию.

41

 

Составы для электролитической

очистки и обезжиривания черных металлов

и сплавов

 

Таблица 11

 

 

 

 

 

 

 

 

Составы,

г/л

 

 

 

Компоненты и режим

1

2

3

4

5

6

7

8

 

 

Жидкое

стекло

5 - 8

3—5

3 - 5

3 - 5

3 - 5

Натр едкий

25—30

10-20

10—20

40 - 50

40 - 50

50

150

Сода

кальцинирован­

20 - 30

25-50

60—70

20 - 40

100

25 - 30

ная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тринатрийфосфат

50 - 60

25—30

10-15

10-20

25 - 35

Прочие

 

ОП-7

 

 

ГКЖ

 

 

 

ОП-7 или

 

 

или

 

 

(0,01-0,03)

 

 

 

10 (1 - 3 )

Ю( 1 - 2 ) ,

ГК Ж (0,01—0,03)

t,

°С

70-80

70 -

80

70 - 80

70-80

65 - 85

60-80

60—80

70-80

Д

А/дм2

3—8

3 - 1 0

3 - 1 0

5 - 1 0

3

3 - 10

3—10

3 - 5

и, В

8 - 10

-

8 - 10

3 - 1 2

6 - 12

т, мин.

5

Катод

2,5-4

5

Катод

 

 

 

 

 

 

(2—3),

анод

 

 

(4—5), анод

 

 

 

 

 

 

(0,5

-1)

 

 

(0,5-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 11

 

 

 

 

 

 

Составы, г/л

 

 

 

Компоненты и режим

9

10

11

12

13

14

15

16

17

 

 

Жидкое

стекло

2 - 3

2 - 3

3 - 5

5 - 10

3 - 5

Натр едкий

10

10-20

50

30-60

30—60

15-20

40—50

100—140

Сода

кальцинирован­

20 - 30

25

50

30

40 - 60

20 - 30

20—40

ная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тринатрийфосфат

30 - 50

25

30

5—10

20-35

20 - 30

15-20

Прочие

 

 

ОП-7

 

 

 

 

ОП-7

 

а—D-глюкоза

 

 

 

( 1 - 2 )

 

 

 

 

или 10

 

(80—140), щелоче-

 

 

 

 

 

 

 

 

( 3 - 4 )

 

стойкое ПАВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,1—0,3 мл/л),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нитрит натрия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5-15)

t, °С

 

70-90

70-80

70—90

60-80

70-90

80-100

60-70

60—70

30—50

D, А/дм а

3 - 8

5 - 10

3 - 10

3 - 10

3 - 8

3 - 5

5 - 10

10-20

10-15

и, В

 

6 - 10

6 - 12

6 - 1 0

т, мин

 

5 - 10

0,5-2,0

 

 

5 - 10

20 - 30

5 - 10

5 - 1 0

Катод без (ока­

лины 8—10, с окалиной 10-15)

Основное назначение составов (см. табл. 11):

1—5 — обезжиривание чугуна и стали. 1 и 4 — составы с ма­ лым пенообразованием. Основное время деталь — катод, крат­ ковременно— анод, электроды — никель или никелированная сталь;

6, 7 — очистка сильно загрязненных жиром стальных и чу­ гунных деталей. С добавками 3—5 г/л мыла и 5—15 г/л жид­

кого стекла могут применяться и для

химического

обезжири­

вания;

 

 

 

 

 

 

 

 

8 — небольшое газовыделение. ОП-7 можно

заменить

трило-

ном-Б;

 

 

 

 

 

 

 

 

9 — обезжиривание

стали;

 

 

 

 

 

10 — очистка стали и чугуна на переменном

токе;

 

 

11,

12 — очистка слабо

загрязненных

жиром

стальных

и чу­

гунных

деталей;

 

 

 

 

 

 

 

13 — очистка умеренно

загрязненных

жиром

деталей;

 

14 — обезжиривание

чугуна перед

никелированием;

 

15 — обезжиривание

нержавеющей

стали перед электрополи­

рованием;

 

 

 

 

 

 

 

16 — обезжиривание

стали.

 

 

 

 

 

Весьма затруднительным является удаление металлической

пыли и металлических

продуктов износа, удерживаемых на по­

верхности детали силами магнитного напряжения.

 

 

Одним из способов их удаления является электролитическая

очистка

в щелочных растворах на токе

переменной

полярности

плотностью выше 10 А/дм2 .

Представляет интерес способ интенсификации электролити­ ческого обезжиривания за счет резкого повышения плотности рабочего тока. Способ весьма перспективен.

По этому способу процесс осуществляют при плотности тока 800—1000 А/дм2 и напряжении 90—180 В.

Осуществление процесса очистки в указанном режиме приводит к концентрации энергии у обрабатываемой поверхно­ сти, бурному образованию и отделению пузырьков газа, а также возникновению электрических разрядов, что способ­ ствует интенсификации процесса очистки. Процесс сопро­ вождается нагреванием поверхности до температуры порядка 200° С.

При осуществлении способа в качестве электролитов могут быть использованы, например, 3—20%-ные водные растворы кальцинированной соды, поташа, поваренной соли и другие. Ра­ бочая площадь катода должна быть в 40—100 раз меньше пло­ щади анода, что соответствует поверхностной мощности тока 7,2—18 Вт/дм2 .

Способ рекомендуется для обезжиривания деталей и поло­ сы из различных материалов, например полос трансформатор­ ной стали после холодной прокатки, имеющих на поверхности жировые и другие загрязнения.

44

Электрохимическая очистка может быть также интенсифи­ цирована путем повышения температуры среды и введения комплексообразователей. Так, очистку литья, поковок и штамповок, а также термически обработанных деталей с температурой от­ пуска до 190°С производят при< р а 6 = 160—170°С (% по массе): вода 40—30; едкий натр 59,7—69,5; сегнетова соль 0,3—0,5.

В. Составы для ультразвуковой очистки

Особенностью ультразвуковой очистки, как отмечалось вы­ ше, является повышенная интенсивность удаления загрязнений, что позволяет сокращать длительность операции и применять растворы с пониженным против обычного содержанием актив­ ных компонентов.

В табл. 12 приведены рецепты некоторых составов для уль­ тразвуковой очистки и обезжиривания черных металлов и спла­ вов и режимы их применения.

Основное назначение составов (см. табл. 12):

I 7 очистка

от общих

жировых

и масляных загрязнений;

8 — очистка от смолистых

и волокнистых веществ;

9, 10 — очистка

гладких

(V10 )

деталей от пасты и

стружки. Рекомендуются для конвейерных установок. Про­

мывка

в

растворе

(г/л): нитрит натрия

1—2, триэтанол-

амин 4—5;

 

 

I I — очистка стали и чугуна от сильных

загрязнений;

12,

13

— очистка

чугунных отливок перед

гальванопокрыти­

ем. После обработки промывка и пассивирование в растворе

нитрита натрия

(10—20 г/л) при 15—30° С,

3—5 мин или в рас­

творе триэтаноламина

(8—10 г/л) при 15—30° С, 3—5 мин;

14 — очистка

стали

и чугуна

от сильных

загрязнений;

15 — очистка

деталей из стали, меди, латуни;

16 — очистка деталей из стали. Может применяться для меди

и латуни;

 

 

 

 

 

 

 

17-—обезжиривание

перед травлением

в

многопозиционном

агрегате;

 

 

 

 

 

 

 

18 — удаление шлама после

травления

в

многопозиционном

агрегате;

 

 

 

 

 

 

 

19 — очистка

стали от шлифовальных доводочных и полиро­

вальных

паст

(^р а б = 8 0 ± 5 ° С)

и

консервирующих смазок

(^>аб = 7 0 ± 5 ° С ) .

Интенсивность колебаний 2—2,5 Вт/см2 ;

20 — очистка

стали от канифоли, шеллака, сургуча. Интен­

сивность колебаний 2—2,5 Вт/см2 ;

 

 

 

21—очистка стали от травильного шлама. Интенсивность

колебаний 2—2,5 Вт/см2 ;

 

 

 

 

22, 23 — обезжиривание стальных

труб;

 

 

24 — обезжиривание

стальных трубок гидросистем;

25, 26 — удаление коисервационных смазок со стальных ли­

стов перед

фосфатированием;

 

 

 

 

45

 

 

 

 

Составы для ультразвуковой

очистки и обез-

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12

 

 

 

 

жиривания черных металлов и сплавов

 

 

 

 

Компоненты

и

режим

 

 

 

 

Составы,

г/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

И

12

13

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жидкое

стекло

 

10—20

 

 

 

 

 

5 - 20

 

 

 

 

 

 

 

3 - 20

Натр едкий

 

 

 

15-20

 

20—50| 10

5-25!

 

 

1-5

 

 

20 - 50

 

5—10

5 - 25

ОП-7 или ОП-10

1-3

 

 

3

3

3 - 5

3 - 5

 

 

 

 

 

 

 

3—5

Сода

кальцинирован­

 

 

12-28

 

30

 

 

 

 

 

 

 

3 - 5

 

3 - 20

ная

 

 

 

 

 

 

10-30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тринатрийфосфат

 

 

5 - 1 0

 

30

30

20 - 30

 

 

15

 

 

5—10

3 - 2 0

Прочие

 

 

 

 

Калий

Мета-

30 - 60

 

 

Кадмий

ДС - РАС

 

 

Калий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бихро-

силикат

 

 

 

 

этилен

 

(15),

 

 

бихромат

 

 

 

 

 

мат

натрия

 

 

 

 

диамин-

.Тракторин'

 

 

( 1 - 2 )

 

 

 

 

 

 

( 1 - 5 )

(15-30)

 

 

 

 

основание

 

(20)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(250-270)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нитрит

натрия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-2 |

1-2

 

 

 

 

t, °С

 

 

 

50-80: 40 - 60

 

 

25 - 80 55—80

40 - 60

45—50

50-60

50 - 60

 

 

40-50

 

т, мин

 

 

 

1 - 2

1—2

 

 

 

1-2

1-2

 

3 - 4

5 - 1 0

5 - 1 0

 

 

5

 

Компоненты

и

режим

 

 

 

 

Составы,

г/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

27

28

 

 

 

 

15

16

17

 

19

20

21

22

23

24

25

 

Жидкое

стекло

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

Натр едкий

 

 

5-101

 

10

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

ОП-7 или ОП-10

3—5

3 - 5

2

 

 

 

 

3

 

 

 

1,5-2

 

3

 

Сода

кальцинирован­

15-30

3 - 4

 

 

 

 

 

10

 

20

 

 

 

 

 

ная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тринатрийфосфат

30—60

30-40

10

10

10-15 25 - 30

5 - 1 0

30

30

10

10

10

 

10

20

Прочие

 

 

 

 

Калий

Бикар­

20

Сульфо-

 

 

 

 

Саполь

 

Сульфонол

Сульфонол

 

 

 

 

 

бихро­

бонат

 

нол

 

 

 

 

(2) или

 

(3)

 

 

 

 

 

 

 

мат

натрия

 

(1-1,5)

 

 

 

 

ОП-7 (10) (2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,5-0,6)

(20)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/, "С

 

 

 

 

 

 

 

70-80

9 0 ± 5

5 5 ± 5

55 - 60 50 - 80

60-65

65-70

90-95

 

60dz5

8 0 ± 5

т, мин

 

 

 

 

 

 

 

2 - 4

3 - 4

1-3

 

 

5 - 7

0,5

0,25

 

0,3-0,5

 

46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

27— обезжиривание стальных деталей

после механического

резания с эмульсией;

 

28 — очистка поршневых колец после

механической обра­

ботки.

 

Составы для очистки и обезжиривания цветных металлов и сплавов

При рассмотрении составов этой группы следует обратить внимание на специфическую особенность очищаемых объектов,

которой

при очистке черных металлов и сплавов практически

можно

было пренебречь.

Эта

специфика заключается в том, что различные предста­

вители группы цветных металлов совершенно по-разному от­ носятся к воздействию одних и тех же растворов.

Раствор на основе едкой щелочи, практически не оказываю­ щий в умеренных концентрациях химического действия на медь,

хром или никель, является

интенсивным травителем, разрушаю­

щим поверхность алюминия или цинка.

 

Это приводит к необходимости специализации

применяемых

растворов

и внутри группы цветных металлов и сплавов.

А.

Универсальные

щелочные составы для

очистки

 

и обезжиривания цветных металлов

В табл. 13 перечислены составы некоторых растворов для химической очистки и обезжиривания различных цветных ме­ таллов и сплавов.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 13

Составы некоторых

щелочных растворов для химической

очистки

 

 

и обезжиривания

цветных металлов и сплавов

 

 

Компоненты

 

 

Составы,

г/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

режим

1

2

3

4

5

6

7

 

 

Жидкое

стекло

600

30

26

2 - 3

3

 

3 - 5

Натр едкий

20

-

 

Сода

кальцинирован­

200

50

4

ная

 

 

 

 

 

 

 

Тринатрийфосфат

180

50

8

15

1-3

2 - 3

Прочие

 

ОП-7

ОП-7

ОП-7

 

 

или

 

 

или

млн

 

 

 

 

ОП-10

 

 

ОП-10

ОП-10

 

 

 

 

(20)

 

 

( 2 - 3 )

( 3 - 5 )

 

 

t, °С т, мин

60—70

60 - 80

20 - 30

60-80 60-80

15

5 - 15

-

1—2 1-2

48

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ