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表面处理方法(上)

常用的表面处理方法主要有脱脂处理法、机械处理法和化学处理法三大类。选择表面处理法应考虑多种因素，其中主要包括：

（1）表面污染物的种类。如动物油、植物油、矿物油、润滑油、脏土、流体、无机盐、水份、指纹等。

（2）污染物的物理特性。如名片机污染物的厚度、紧密或疏松程度等。

（3）胶接材料的种类。如钢材料可用碱溶液，而处理黄铜、铝材料时应考虑选用腐蚀性较小的温和溶液。

（4）需要清洁的程度。

（5）清洗液的清洁能力和设备情况。

（6）危险性和价格成本等。

现对常用的表面处理方法介绍如下。

一、脱脂处理法

（一）溶剂脱脂法

有机溶剂能有效地除去表面上的油污。对于清洗脱脂所用的有机溶剂要求能具有如下的性能：

（1）溶解污物的能力强；

（2）比热或潜热低；

（3）不燃；

（4）无毒；

（5）化学性能稳定，对处理表面呈惰性；

（6）沸点训导用具较低；

（7）在气态时比空气重，在液结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成态时也有较大的密度；

（8）具有低表面张力等。

能满足上述所要求的有机溶剂事实上并不存在。因此必须按照具体情况，选择较为合适的溶剂

种类。通常采用的有机溶剂有：丙酮、苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、四氯化碳、醋酸乙酯、香蕉

水、汽油等。对于大批量的连续生产的胶接件，最好采用三氯乙烯蒸汽浴除油脂。

采用溶剂脱脂吸收的基础上尽可能做到既保存国际先进技术也容易出现部分污染物凭借溶剂全面扩散的现象。在这种场合，应经常更换溶剂并反复清洗。一般应采用少量多次的方法去除油脂。

另外，采用溶剂脱脂时，一定要有必要的晾干时间，否则由于溶剂残留在胶接件表面上而使其 胶接强度下降。对于大面积的胶接件表面，可采用从上至下或从左到右一个方向擦拭，反复进行，直至无油污为止。也有一些采用溶剂除油脂后，再用除垢剂进行冲洗。

由于许多有机溶剂均为易燃物质，因此在用这些溶剂去除油脂时，必须遵守易燃易爆物操作的有关规定。

如果把溶剂脱脂与超声波脱脂合并使用，则其处理效果更好。表2示出了钢的溶剂脱脂处理及与超声波脱脂处理并用的效果。

表2 溶剂脱脂的处理效果

处理方法 抗剪强度比较值（%） 未处理 28 甲苯脱脂 93 庚烷脱脂 93 丁酮脱脂 94 醋酸乙酯脱脂 100 三氯乙烯脱脂 100 甲基三氯甲烷，超声波5min 脱脂 110 甲基三氯甲烷，超声波13 min脱脂 113 甲基三氯甲烷，超声波20min脱脂 114

（二）高温脱脂及除积炭

此方法一般用于使用过的胶接件脱脂除油处理。由于胶接件长期使用，表面容易吸附或沉积油污，在胶接前如不除尽油污，在胶粘剂与胶接件表面之间便会形成一个油膜隔离层，从而严重影响胶接强度。

对于这些胶接另外件，如允许采用高温处理时，可将它们置于°C 的电热鼓风干燥箱中。如胶接件太大，无法加入电热鼓风干燥箱，则可采用几个红灯或喷灯局部加热，使胶接件表面及周围的油脂渗出，然后用干净棉纱揩擦，再用溶剂除油。必须指出，在用溶剂除油时，溶剂一定要与火源隔开，以防发生意外。

对于返修的旧制件，如果上面沉积有坚韧的积炭薄层，则在胶接修补前必须将积炭仔细除去。

积炭一般由燃烧产物、金属氧化物、尘埃、油脂及其胶质油泥沉积物等复杂成份组成。清除积炭的方法可分为机械处理和化学处理两种。但无论使用什么方法，都需事先除油脱脂。

机械处理主要用手工工具刮除，如用钢丝刷、铜丝刷、刮刀、风动工具等清除。必要时先将制件在煤油中浸泡一段时间，然后用磨料等清除。

化学处理又分为碱性熔盐浴法和溶液处理法两种。

碱性熔盐浴的配方如下：

氯化钠 5 氢氧化钠 6.5 硝酸钠 30

将上述混合物熔融，再将制件在250°C 下置于上述熔融浴中处理，处理时间视具体情况而定。

溶液处理法清除积炭的配方及工艺条件如下：

[配方1]

氢氧化钠 2.5 碳酸钠 3.5 水玻璃 0.15 软皂 2.5 水 100

处理条件：°C ，h 。处理对象：钢、铸铁。

[配方2]

碳酸钠 2 磷酸钠 1 水玻璃 0.8 软皂 1 水 100 重铬酸钾 0.3 表面活性剂 0.5

处理条件：°C ，h 。处理对象：钢、铝。

[配方3]

氢氧化钠 10 水 40 二甲酚皂液 50

处理条件：室温，24h ，或°C ，4 。处理对象：钢。

[配方4]

碳酸钠 1.9 水玻璃 0.9 软皂 1 水 100

处理条件：°C ，h 。处理对象：铝。

（三）化学脱脂

如果条件许可，对胶接件最好采用化学脱脂法。在化学脱脂法以及在后面所述的化学处理法的配方中所用的水，均为软水或纯水，即用一般容易得到的蒸馏水来配制处理溶液。洗涤用水采用自来水。

钢材的化学脱脂法所用的溶液配方如下：

[配方1]

硅酸钠 10 重铬酸钠 30 磷酸钠 30 氢氧化钠 30 水 1000

将胶接件在上述溶液中于°C 下处理min ，然后水洗、干燥。

[配矿筛备件方2]

氢氧化钠 10 碳酸钠 50 硅酸钠 50 水 1000

将胶接件在上述溶液中于°C 下处理30min ，然后水洗、干燥。

水洗时必须要多次充分冲洗，将胶接件表面上残留的碱液洗涤干净，否则将会影响胶接强度。另外，对铝合金及巴氏合金等胶接材料，严禁用氢氧化钠溶液水煮脱脂去油。