HB Z 344-2001 钛合金酸铣工艺及质量检验.pdf

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1、中华人民共和国航空行业标准HB/Z 344 - 200 1 铁合金酸洗工艺及质量检验2001-11-15发布2002-02-01实施国防科学技术工业委员会发布HB/Z 344-2001 成。前言本标准是在大量试验的基础上，参考了国内外的有关资料，结合工厂的实践经验编写而本标准由中国航空工业第一集团公司提出。本标准由航空材料热工艺标准化技术归口单位归口。本标准由北京航空材料研究院、沈阳飞机工业(集团)有限公司负责起草。本标准主要起草人:吴崇周、王庆如、高侠、刘东升、朱知寿。1 范围中华人民共和国航空行业标准铁合金酸洗工艺及质量检验HB亿344-2001 本标准规定了铁合金的酸洗工艺材料、工艺设备

2、、工艺程序、工艺要求、质量检验、质量控制和技术安全等。本标准适用于钦含金的半成品，包括板材、带材、型材、管材、丝材、棒材、锻件、模锻件、铸件以及钗金件和机加工零件的酸洗。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 209-1993 工业用氢氧化纳GB 210-1992 工业碳酸销GB 337-1984浓硝酸GB 2367 -1990 工业亚硝酸纳GB!T4209一1996工业硅酸纳GB/T 4553 - 1993 工业硝酸纳GB/T 4698.15 -19

3、96海绵铁、铁及铁合金化学分析方法真空加热气相色谱氢量的测定GB 7744 - 1998 工业氢氟酸GE到T9983一1988工业三聚磷酸俯GJB480A-95 金属镀覆和化学覆盖工艺质量控制要求GJB 3763-99 钦及钦合金热处理规范HB 5472-91 金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范T刨25110一78电化学除油及化学除油溶液分析方法3 铁合金的氧化特性钦合金在热变形和空气炉中热处理时会形成氧化皮。500-600C时铁氧化皮的颜色为棕色到蓝天蓝色，600-700C时为蓝一天蓝色到棕灰色，700C及更高温度的氧化皮颜色从棕国防科学技术工业委员会2001-11-15发布2002-02-

4、01实施1 HBIZ 344 - 200 1 灰色变为黑灰色。由于氧向金属内部扩散，在氧化皮下面就形成脆性的、气体饱和的富氧层，即层，其深度与合金的化学成分、加热温度和时间有关，可在O.01 2. OOrm范围内波动。为确保钦合金零件可靠地工作，必须从零件上清除氧化皮和脆性的层。4 原材料及工艺设备4. 1 配制溶液的原材料见表10表1配制溶液的原材料序号材料名称等级标准1 三聚磷酸销工业级G四T9983 2 碳酸销工业级GB210 3 硅酸销工业级GE到T42094 氢氧化锵工业级GB209 5 硝酸铺工业级G四T45536 亚硝酸锅工业级GB2367 7 浓硝酸工业一级GB337 8 氢氟

5、酸，浓度为40%工业一级GB 7744 4.2 酸洗槽可由低碳钢焊接而成，内衬硬聚氯乙烯塑料板或者直接用硬聚氯乙烯塑料槽。4.3 碱洗槽和除油槽可由碳钢制成。4.4 有温度要求的槽子应安装温度显示器。4.5 碱洗槽和除油槽应配有加热装置。酸洗槽应配有冷却装置。4.6 为防止槽液挥发还应配备盖子。并应安装拍风排气系统。4.7 所用挂具、挂篮和夹具应由铁材料或带有保护涂料的不锈钢制成或硬聚氯乙烯塑料板焊接而成。4.8 可采用对流型干燥箱，要求在最高温度10St下30min内能烘干产品零件。5 工艺程序铁合金酸洗视零件表面氧化的程度可以采用以下方法之一进行:a)有机溶剂清洗化学除泊温水中冲洗冷水中冲

6、洗碱洗温水中冲洗(选用)玲水中冲洗酸洗冷水中冲洗光亮处理流动冷水中冲洗喷淋干燥质量检验;b)吹砂去除氧化皮有机溶剂清洗4化学除汹4温水中冲洗冷水中冲洗酸洗冷水中冲洗一光亮处理流动冷水中冲洗喷淋干燥质量检验。6 工艺要求6. 1 有机溶剂清洗2 HB亿344-2001 铁含金半成品初零件表丽的油脂、汹及其它污物可用汽油、工业乙静和1丙嗣等溶剂进行消洗u半成品和零件表面清洁l时百J省略此TJj:u11主洗后手印的污染可用体积比为1: 1的丙嗣和I醇混合液去除.再用工业乙得清洗.Jt用千净的无毛布将溶液擦下，不允许得发干。6.2 化学除汹在以成分溶液中.1l行化学除汹:三聚磷酸例(Na，民)，. 1

7、2H,O) 40-g/I a提股销(Na，Co，lOH,O) 40 - 5Og/1 硅阪销(!a，S吗)25 - 35g/1 水余最溶液温度-90(; 除泊时间15-30min 或氢氧化销(:-1aOH)60-臼19/I三聚磷酸销(:-1句叫.12H,O) 20-40g/1 碳峻销(:-1n，CO，10H,O) 20 - 4Og/! 硅酸锵(:-1a，SiOJ)3 - 1llg/1 总碱度的-lOOg/1溶液温度70-佣飞、除llll时间除净为止除刘l后的零件应获得水膜连续友面。半成品和零件表面消滔H扫省各此工(-。6.3 氧化皮的去除根据氧化皮的结构和层的深度.可采用吹砂或碱洗方法去除氧化皮

8、。荐f夺政洗的零件表面有凝结的胶体、结块的热保护涂料和烧结的汹污，则满用熔融碱液或吹彤、去除。6.3. 1 吹砂吹草材料一锻为氧化铝磨料，桩度为20-1日c对精度等级要求较高的零件可选用位度更细的氧化铝磨料。吹彤、压力为O.2-0.5Iv1Pa。也可用液体吹砂c吹砂后的麦丽J!if.平滑，比有亮灰色并H没有氧化皮的痕迹。若有个别区域的氧化皮未完全去除，允许用2目氧化铝砂布去除c吹砂只运用于皱板材、梅材、假件和l锵件，对厚JJ小于ltnm的饭材.i1f用勺零件啦I阳状相吻合的文承工装吹砂。6.3.2碱说采用熔融碱液yX;碱的水桥液松动氧化皮戎污物c。吃丁以下加热形成的氧化皮用低的水挥手液去除。在

9、以下成分溶液中进行碱洗:熔融碱液(，tt百分比): 氮氧化钩(:、JaOH)HO% -90% 硝股锅(NaNO，)10% -20% 3 HB亿344-2001碱液温度410-520C 碱洗时间1-10rnin 碱的水溶液:氮氧化纳(NaOH)500-7g/l 亚硝酸纳(NaNo，)150-250g/1 水余量溶液温度130-145C 碱洗时间20-120min 6.3.3浅色氧化皮的去除去除某些钦合金表面形成的浅色氧化皮，例如去应力退火或时效处理时形成的氧化皮，可省略工序6.3.1及6.3.2，直接酸洗。6.4 酸洗6.4.1 在以下成分溶液中进行酸洗:成分1: 硝酸(r-创03，65%-68

10、%) 150-450ml/l 氢氟酸(HF，40%)20-1m1/1 水余量溶液温度18-45C 酸洗时间2-15min 成分2:硝酸(HNO，.65%-68%) 500-550ml/l 氢氟酸(HF.4O%)200-300ml/l 水余量溶液温度18-45C 酸洗时间1-15min 6.4.2钦合金一般选用6.4.1中成分1酸洗液。对某些耐腐蚀钦合金也可选用腐蚀速率较高的成分2酸洗液。酸洗时，应经常上下移动或摆动零件。6.4.3根据酸洗减薄量来确定酸洗时间，开始酸洗时.1-5min之内取出，用水冲洗后测量厚度，以便控制酸洗时间。也可采用质量损失法测定腐蚀速率来确定酸洗时间，测定腐蚀速率时采用

11、尺寸为(64-76)mmX(64-76)mmx (0.4-1.2)mm的相同状态、相同材料铁合金试片，酸洗时间为lSmin，按公式(1)计算:V = (2 x G x (0)/Go . (1) 式中:V一一腐蚀速率，mm/单丽/h;G一一质量损失，mg;80一一原始厚度，mm;Go一-原始质量，吨。4 HBIZ 344 - 200 1 6.5 光亮处理需光亮处理的最终表面在以下成分溶液中进行:硝酸(回吁0，.65%-68%) 氢氟酸(HF.40%)水溶液温度处理时间6.6 水洗6.6.1 采用的水洗温度为:a)冷水:室温以下;b)温水:30-60C。600 -700ml/l 180 - 220

12、ml/I 余量18-35C 1-10min 6.6.2 清洗水应符合田5472的要求。6.6.3应保证有充分的水流人清洗槽，在最后清洗阶段应采用冲洗，以保证零件表面不受污染。6.7 干燥6.7.1 用清洁无泊的干燥压缩空气吹干，或在烘箱内烘干。6.7.2 戴上清洁的手套卸下零件，用干净的包装材料保护零件。7 溶液配制、分析、维护与调整7.1 溶液的配制配制溶液时按配比加入化学药品，配制完成后需搅拌均匀。槽液的深度一般不超过槽深的三分之二。7.2 溶液的分析溶液的分析项目及周期见表2表2分析项目及周期序号溶液名称分析项目分析周期分析方法1 除油溶液总碱度2-4周按田:fz5110执行2 碱洗液氢

13、氧化锅(NaOH)，硝酸铀2-4周按有关技术文件执行(NaNo, )或亚硝酸锵(NaNo,) 3 酸洗液铁离子2-4周用电感糯合等离子体原子发射光谱仪分析注分析周期指二班制槽液连续正常工作情况下的分析周期，特殊情况可适当调赘分析项目和周期。7.3 溶液的维护与调整5 H/.l 344 - 200 1 7.3. 1 根据浴液的分析结果对溶液迸行调毯c调签lJ.j按标准规定的成分，加够各组分损耗后的常JJu量，然后搅拌均匀。7.3.2名酸洗液中钦离f含量越过25g!1时，所报废股It液也排放前1范进行化验，符合国家规定标准时才允许排放8 质量检验8. 1外AA!8. 1. 1 般说过的半成品和l零

14、件表丽质量应自分之自目视检查，表而!但光滑、具有金属光泽戎呈银11色、灰白色。8. 1. 2 表I耐不!也有麻坑等过腐蚀缺陷或未酸洗撑的斑点。8. 1. 3零件表由不应有油污、手印、印章痕迹冉i笔迹。8. 1. 4 零件表囱不!但街压坑、碰伤、如j伤等饥饿损伤。8. 1. 5 假选零件上允许显示出细品粒组织38.2 氢含徽及士曾氢世8.2.1 在保证槽液成分布l规定温度的情况札酸洗不应超过规定时间.以避免更多地增氢。应li:期进行增氢蟹的检查退火T臼介金试片厚度为1.- 1. 5mm.重约0泣，每面酸洗0.025mmll、t!曾氧量不得超过o(附3%，当增氢量超过。003%时，应立即停11生产

15、查找原因。8.2.2 测氢试样1-3Jj(或根).试样尺才为3mmx3mmx (IO-20)mm(或直径为3mm，长度为10-20mm).试样应与自主洗半成品和零件的材料、批次、状态栩间，并应经过栩间的酸洗工艺过科也可从阪j);后的半成品和l零件七切取相1，;1尺才的试样。8.2.3 得批股洗后的半成品和零件都应测定氧含章，或接相关技术文件执行c测定方法按GB/T 4698.15 0 8.2.4 酸洗后的氮含量成符合相关材料标准的规定u超过允许含量时，应按(;lll3763进行真宅除氢u8 3Ji 8.3.1 般洗过的半成品和零fl.东西i的层应全部消除。8.3.2 检盒茂的试样取样lf理f!

16、(相天技术文件执行U8.3.3 层的检套方法用金柑法或显微硬度t，8.3.4 政洗过的平成品和零件的表面有残余后时.1世重新酸洗，直到全部消除层39 质量控制9. 1 车间环境、仪、仪表及l艺过科等因素的质量拎伽iJJf(;JH 410A执行。10技术安全10. 1 碱洗、股洗时，庄严格遵守有关安全生产技术管理制度，严防着火。10.2 碱洗液和酸洗液对皮肤有腐蚀作用.工作M必须穿戴相应劳动保护用品c10 3 接通抽风排气系统后才能配制溶液。操作前需戴好橡皮子套、保护眼镜、L作服和长6 HB亿344-2001统橡皮鞋。10.4 当被浓碱洗液和酸洗液烧伤时，应立即用干净的强水流冲洗皮肤，然后在烧伤

17、的皮肤上涂上清洗液:被酸洗液烧伤时用苏打溶液(杯温水加两勺苏打);被碱液烧伤时用弱的醋酸溶液(一杯温水加一勺醋酸)。10.5 溅有碱洗液和酸洗液的手套、围裙和工作服需用水清洗，只能穿戴干净的工作服。工作时间内无关人员禁止进入碱洗、酸洗工段。工作结束后应洗淋浴或用温水洗脸和手，并涂上甘油或凡士林。7 FCON-辜的皂白M中华人民共和国航空行业标准铁合金酸洗工艺及质量检验E也IZ344垂001传中国航空工业第三。一研究所出版(北京东外京顺路7号)三。一研究所印刷车间印刷北京市1665号信箱发行版权专有不得翻印陪开本787 x 1092 1116 印张3/4字数16千字22年2月第一版z2年2月第一次印刷印敖1-200书号:标301.1657定价5.00元