铜及铜板带清洗及钝化技术及装备Word下载.docx

铜及铜板带清洗及钝化技术及装备Word下载.docx

《铜及铜板带清洗及钝化技术及装备Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铜及铜板带清洗及钝化技术及装备Word下载.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

近年来表面脱脂技术新近的发展趋势是：

为了提高脱脂效果，在脱脂刷洗前增加预脱脂环节，以喷淋的方式去除带材表面大部分残油，提高脱脂刷洗质量，其中新近开发的高压热水脱脂技术，采用20~60MPa的热水高压喷射，配合两级热水喷淋，可达到优良的脱脂、清污效果，是当前极具发展前途的环保、无污染的脱脂处理新技术。

表1 

目前常用铜板带轧制润滑介质的性状

编号

油品牌号

密度/g.cm-3

外观

1#

G-46

7.558

淡黄色透明液体，有少量絮状沉淀

2#

铜带精轧油

8.0066

黄色透明液体，无沉淀物

3#

SOMENTORN60

8.0092

4#

GEUEX24B

7.9514

棕黄色透明液体，无沉淀物

5#

PROSOL67

8.3290

棕黄色乳剂

6#

苏州691乳剂

8.1136

深棕红色乳剂

7#

铜带轧制油乳剂

7.9645

表2 

不同润滑油不同温度退火后残留物的形态及灰分

350℃×

1h退火后

550℃×

灰重/g

灰分/%

残留物形态

0.0144

0.1905

侧壁黑色薄膜，少许剥落，底部无残留。

0.0024

0.0318

无明显残留，仅几条灰迹。

0.0306

0.3822

内壁有黑膜，底部有少许黑色颗粒。

0.0020

0.0250

底部有少量白色聚合物，内有棕黄色薄膜。

0.0490

0.6118

内壁有黑膜，底部有光泽黑膜。

0.0030

0.0375

有微量黑色粉末。

0.0621

0.7808

内壁变黑，中下部有黑色粒状物。

0.0032

0.0409

内壁中下部及底部有浅绿色聚合物。

0.2920

3.5058

0.1753*

内壁有黑膜，部分剥落，底部有泡沫隆起物。

0.0594

0.7132

0.0357*

底部有烟丝状聚合物。

0.4052

4.9904

0.2497*

内壁中下部有绿色胶状物，底部有黑色块状物。

0.2154

2.6548

0.1327*

下部有浅灰及黑色膜状碎片，底部有黄膜。

0.3842

4.8234

0.2412*

内壁变黑，下底有黑色结状物。

0.2148

2.6967

0.1348*

底部有黑色与棕黄色粘结物。

表3 

各种脱脂技术的对比

名称

组成及原理

优点

缺点

应用领域

溶剂

各种与润滑油亲和的石油系、氯系、氟系化合物，乳化活性剂等

溶解润滑油能力强，脱脂迅速、彻底，清洗效果可达到单面1～3mg/m2

石油系物质易燃、氯系致癌、氟系破坏臭氧层，乳化活性剂与油品反应产物清除困难

在铜及铜合金板带材上极少使用，主要用于铜管在线封闭清洗中

电解

在碱性溶液中通电，以铜带作为阴极，利用电解时阴极产生的氢气泡将表面污物及残油剥离

氢气是极好的还原、活化剂，脱脂效果好，并且具有表面抛光作用。

清洗效果可达到单面3mg/m2

电解液中金属杂质易析出沉积在铜带表面，并极易产生过度脱脂，恶化带材表面。

主要用于小型试样的脱脂、抛光，大规模生产应用还有许多问题需要解决

超声

在脱脂槽内，将超声信号转化为每秒上万次的高频机械振荡，在脱脂液中辐射传播，造成“空化效应”，形成无数小气泡，小气泡破裂可产生1000个大气压的瞬时高压，对带材产生持续冲击，达到剥离油污的效果

具有环保无污染特性，表面清洗效果好，对于氧化不严重的带材，可以省去酸洗工序，直接加入钝化剂即可完成所有清洗过程，大大简化清洗工艺流程。

清洗效果可达到单面小于5mg/m2

大规模连续化清洗生产实例尚未见到，专用设备开发、造价高昂，是制约该项技术推广应用的关键

非连续通过的小型机械零件的槽式浸入式清洗

碱液

碱液通过活性剂与润滑油形成脂肪酸钠等物质，其易溶于水达到去除油污的目的

技术成熟，应用广泛，是目前板带脱脂的主要方式，清洗效果可以达到单面5mg/m2

存在碱雾的收集处理问题，去除的油污存在劣化脱脂效果的问题，必须增加油水分离装置

广泛应用于连续化铜板带清洗线

热水

采用高压热水冲破表面油膜及污物，配合多级热水喷淋，达到去除油污的目的

该项技术已在国外应用，可达到碱洗的效果，环保无污染，是目前先进的脱脂方式

目前国内外相应装备、技术已经研发出来，正在推广应用

在铜加工领域，适用于各种连续化展开清洗线，是最具有发展前途的新型环保脱脂技术

1.2 

酸洗

铜及铜合金酸洗主要目的在于去除加工过程中（特别是中间退火）产生的氧化层，通常与研磨配合使用，提高带材表面质量。

现代铜及铜合金板带材采用连续通过式酸洗，随着机列速度的不断提高，在酸洗槽中通过的时间一般不超过30s，因此与传统浸泡式酸洗不同，其酸洗质量的高低取决于不同合金品种氧化层性质、脱脂效果、来料表面氧化程度等一系列因素，根据不同合金品种正确选择酸液成份、根据带材表面氧化状况及规格调整机列通过速度、注重中间退火前脱脂处理、提高退火保护质量降低带材氧化程度等工艺措施，是保证机列生产效率与酸洗质量的关键。

铜及铜合金酸洗液成份及酸洗特点如表4、表5所示，常见的酸洗缺陷见表6。

目前为提高酸洗光亮度，减少酸雾，通常在酸液中添加系列添加剂如表7所示。

为提高酸洗效果，在连续清洗线酸槽内增加酸液循环泵、加热装置，并设置上下双层结构，当仅需脱脂清洗时，酸液处于槽下，不与带材接触，以适应不同清洗工艺的要求。

连续酸洗时，要定期用波美计测定酸浓度，当硫酸量小于50～100g/l、含铜量大于8～12g/l时就要补酸或换酸，以保证酸洗工艺的稳定。

表4 

常用铜及铜合金酸洗液成份

合金

酸洗液及浓度

H68,H62,HPb59-1,HSn62-1,HMn58-2

5～12%H2SO4

H96,H90,HSn90-1

5～12%H2SO4,10～20%H2SO4

T2

10～20%H2SO4

TUP,QAl9-2,QAl7,QAl5

10～20%H2SO4,7～15%H2SO4+3～10%HNO3

QSn4-4-4,QSn6.5-0.1

10～20%H2SO4,7～15%H2SO4+3～10%HNO3,7～30%HNO3

B19,BMn3-12,

BZn15-20,BMn40-1.5

7～15%H2SO4+3～10%HNO3,7～30%HNO3

QBe2,QSi3-1

N6,NCu28-2.5-1.5

表5 

铜及铜合金酸洗的特点

铜、黄铜

一般铜及黄铜用15%左右的硫酸进行酸洗，工艺过程是：

酸洗－冷水洗（湿刷）－热水洗－烘干。

酸洗反应如下：

CuO+H2SO4—CuSO4+H2O

Cu2O+H2SO4—Cu+CuSO4+H2O

加入硝酸和H2O2可加速反应，作氧化剂使用，实现光亮酸洗，反应如下：

Cu2O+4HNO3+H2S—CuSO4+3H2O+Cu（NO3）3+2NO2

3Cu2O+K2Cr2O7+2H2SO4—CuSO4+2H2O+Cu5（CrO4）2+K2SO4

铍青铜

铍青铜热轧黑色的氧化物最好用浓度为4～6%的碱液沸腾清洗，之后用60℃的水冲洗干净才能洗净表面，显示金属光泽，但目前先进的生产方式是采用热轧铣面方面彻底去除表面氧化层。

铍青铜保护性气氛下淬火产生的轻微的氧化皮可用酸洗去除氧化色，其中酸洗效果最好的是15~20%H2SO4+5%HNO3配比，目前连续化酸洗采用硫酸槽与硝酸槽分别布置，采用加热硫酸以提高酸洗效果。

锡铜、硅青铜、锰青铜

采用硫酸酸洗，但酸的浓度要高些，加入少量氧化剂，提高表面光亮度。

镍、白铜、镍合金

热处理后表面形成绿色的Ni2O和NiO，结构致密、硬而脆，与硫酸反应慢达不到酸洗的目的，一般用15～30%的硝酸清洗，其反应如下：

NiO+H2SO4—NiSO4+H2O

Ni2O+2H2SO4—2NiSO4+H2O+H2

Ni＋2HNO3—Ni（NO3）2+H2

但硝酸与镍的反应速度快，故会出现酸洗不均匀现象，必须控制好酸的浓度和酸洗时间。

一般在酸洗前进行破鳞轧制，使表面氧化膜破碎，在酸洗时均匀脱落。

表6 

常见酸洗缺陷及分析

缺陷

产生原因及措施

过酸洗

主要对黄铜而言，表现