专利名称：一种化学溶解法清除金属钎焊残留焊药的方法
技术领域：
本发明属于用酸溶液清洗金属材料的工艺，特别涉及一种化学溶解法清除金属钎焊残留焊药的方法。
背景技术：
钎焊是工艺生产上常用的金属焊接方法。为了促进焊缝的形成，保证钎焊过程顺利进行和获得牢固的钎焊接头通常都要使用焊药。钎焊时就是利用这类化合物在高温下化学、物理性质发生变化，与金属表面氧化物作用，防止金属在高温下产生氧化及清洁表面、改善焊料润湿性和流动性。但是钎焊后的焊药残余物大多数对焊缝和金属基体都具有腐蚀性，特别是焊药中的活性化学物质腐蚀性更大，须尽快去除残留在金属表面的焊药和烧结产物。钎焊后的焊药残余物凝固在焊缝及周围表面，形成玻璃状硬壳，用常规机械和化学方法很难去除。它的去除难度与钎焊时的温度、时间长短、焊药用量有密切关系。钎焊温度愈高、钎焊时间愈长、焊药用量愈多，钎焊后焊药残余物去除难度就愈大，反之就较容易。如航空发动机大修时，对其不锈钢及镍基合金材质的带有钛合金配套管件的导管，或带有镀银不锈钢螺帽的导管钎焊后的处理，现有技术通常采用化学和电化学方法加机械物理方法联合去除。但主要处理溶液中含有NaF、NaOH对导管、钛合金及阳极氧化膜或镀银不锈钢螺帽都有较强的浸蚀作用，会严重影响发动机导管的质量和可靠性，而且处理溶液工作温度一般在100～120℃，清除作业时间长，对操作的工人身体健康有不良影响，这种含氟离子废溶液的处理，难度比较大，对环境存在着污染。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出了一种以硫酸钾、硫酸的水溶液的金属钎焊残留焊药处理溶液及相配套的处理方法。实现了有效的清除残留焊药，对导管主体焊缝和配套的钛合金的管件及阳极氧化膜、不锈钢的镀银工件都无腐蚀性，改善了劳动环境，使废酸液处理更容易，更能保护环境。
1、处理方法各步骤化学药剂配比
a、清除金属钎焊残留焊药的处理水溶液的配比硫酸钾 K2SO450～110g/L硫酸 H2SO410～48g/Lb、中和处理的溶液配比碳酸钠 Na2CO330～40g/Lc、重铬酸钾洗涤液配比重铬酸钾 K2Cr2O70.5～1g/L碳酸钠 Na2CO31.5～2.5g/L2、处理方法步骤及各步骤的技术条件处理方法为九个步骤(1)、热水煮在80～100℃的热水中将被处理工件常压煮30～60min。
(2)、工件用冷水冲洗(3)、焊药的化学溶解把工件浸入清除残留焊药的处理槽中，在20～50℃下常压浸泡30～40min，清除残留焊药的处理液配比如前所述。
(4)、再用冷水冲洗工件(5)、中和处理把工件放入中和处理槽中，中和处理液配比如前所述，在室温下中和1～2min使工件上再无残留酸溶液。
(6)、热水洗在80～100℃的热水槽中冲洗30～60min。
(7)、重铬酸钾洗涤工件在槽中用重铬酸钾溶液洗涤，溶液配比如前所述，溶液温度70～80℃，洗涤时间为0.5～1min。
(8)、用冷水冲洗工件(9)、吹干用压缩空气或风机风吹干工件表面附着的水。
对导管所带的几种钛合金、镀银的不锈钢管件以及不锈钢导管基体进行了失光、失重性试验，并对钛合金的阳极氧化膜进行了失重试验和厚度、硬度、形貌金相试验。表明采用本方法去除焊药残余物和玻璃状硬壳快捷、有效。对钛合金BT20、TC6、TC1材料和钛阳极氧化膜以及镀银的不锈钢管件无浸蚀性，对不锈钢及镍基合金导管主体、焊缝基本无浸蚀性。
具体实施例方式
用本工艺对飞机发动机导管钎焊残留焊药的清除做了大量的实验，该焊管钎焊焊药采用了硼酸H3BO3、硼砂Na2B4O7·10H2O和氟化钙CaF2为主要成份的混合物。钎焊后的焊药残余物凝固在焊缝及周围表面，形成玻璃状硬壳，用常规机械和化学方法很难去除。用本工艺不同种类的药剂和工艺条件进行处理实施例1钎焊带有镀银螺帽的不锈钢1Cr18Ni9Ti导管去除残留焊药工艺1如下将工艺在80℃热水中煮60min，用冷水冲洗，在硫酸钾K2SO450g/L，硫酸H2SO430g/L溶液中的槽中在40℃下浸泡30min之后用冷水冲洗，放入碳酸钠Na2CO3浓度为30g/L的中和处理溶液槽中，常温常压下浸泡1min取出工件，在80℃热水槽中冲洗30min，在含重铬酸钾K2Cr2O70.5g/L、碳酸钠Na2CO31.5g/L的70℃的水溶液槽中洗涤工件1min，之后用冷水冲洗，再用压缩空气吹干工件上的附着水。工件上残余的焊药全部被除净，工件光亮如新，导管本体及焊缝都没有被腐蚀的痕迹。
实施例2钎焊带有镀银螺帽的不锈钢1Cr18Ni9Ti导管去除残留焊药工艺2如下将工艺在100℃热水中煮30min，用冷水冲洗，在硫酸钾K2SO4100g/L，硫酸H2SO440g/L溶液中的槽中在20℃下浸泡30min之后用冷水冲洗，放入碳酸钠Na2CO3浓度为40g/L的中和处理溶液槽中，常温常压下浸泡2min取出工件，在100℃热水槽中冲洗60min，在含重铬酸钾K2Cr2O71g/L、碳酸钠Na2CO32.5g/L的70℃的水溶液槽中洗涤工件0.5min，之后用冷水冲洗，再用压缩空气吹干工件上的附着水。工件上残余的焊药全部被除净，工件光亮如新，导管本体及焊缝都没有被腐蚀的痕迹。
实施例3对带有阳极氧化模的TC6钛合金管件的不锈钢1Cr18Ni9Ti导管去除残留焊药工艺1如下将工艺在80℃热水中煮60min，用冷水冲洗，在硫酸钾K2SO490g/L，硫酸H2SO448g/L溶液中的槽中在50℃下浸泡40min之后用冷水冲洗，放入碳酸钠Na2CO3浓度为30g/L的中和处理溶液槽中，常温常压下浸泡1min取出工件，在80℃热水槽中冲洗30min，在含重铬酸钾K2Cr2O70.5g/L碳酸钠Na2CO31.5g/L的80℃的水溶液槽中洗涤工件1min，之后用冷水冲洗，再用压缩空气吹干工件上的附着水，残余的焊药全部被除净，导管光亮如新，带有阳极氧化模的TC6钛合金管件保留原有色泽，导管本体和焊缝都没有被腐蚀的痕迹。
实施例4对带有阳极氧化模的TC6钛合金管件的不锈钢1Cr18Ni9Ti导管去除残留焊药工艺2如下将工艺在100℃热水中煮30min，用冷水冲洗，在硫酸钾K2SO4110g/L，硫酸H2SO410g/L溶液中的槽中在40℃下浸泡40min之后用冷水冲洗，放入碳酸钠Na2CO3浓度为40g/L的中和处理溶液槽中，常温常压下浸泡2min取出工件，在100℃热水槽中冲洗60min，在含重铬酸钾K2Cr2O71g/L碳酸钠Na2CO32.5g/L的70℃的水溶液槽中洗涤工件0.5min，之后用冷水冲洗，再用压缩空气吹干工件上的附着水，残余的焊药被清除干净，导管光亮，附带的阳极氧化TC6钛合金件保留原有色泽，导管本体和焊缝都没有被腐蚀的痕迹。
由于不再使用NaF和NaOH，而且除残留焊药操作温度是从100～120℃降到了30～50℃。热水煮和重铬酸钾溶液洗涤处理作业都可在密封槽中进行，处理剂的最高温度为100℃，而且处理时间缩短，劳动条件大为改善，废液中K2SO4、Na2SO4都可以得到很好的处理和应用，重铬酸钾的处理废液积累的一定数量再作处理，清除Cr+6的污染废水达标后再排放。
权利要求
1.一种化学溶解法清除金属钎焊残留焊药的方法，其特征在于其工艺由热水煮、冷水洗、焊药化学溶解、冷水洗、中和处理、热水洗、重铬酸钾洗涤、冷水洗、吹干九个步骤组成；在处理步骤中化学处理的药剂配比为(1)、清除金属钎焊残留焊药的处理溶液的配比硫酸钾 K2SO450～110g/L硫酸 H2SO410～48g/L(2)、中和处理的溶液配比碳酸钠 Na2CO330～40g/L(3)、重铬酸钾洗涤液配比重铬酸钾 K2Cr2O70.5～1g/L碳酸钠 Na2CO31.5～2.5g/L。
2.根据权利要求1所述的一种化学溶解法清除金属钎焊残留焊药的方法，其特征在于工艺过程技术特点为在80～100℃的热水中常压煮30～60min；冷水冲洗后工件在硫酸钾、硫酸水溶液处理槽中20～50℃下浸泡30～40min；冷水冲洗后在常温下的碳酸钠水溶液中中和1～2min；再在80～100℃的热水中冲洗30～60min；之后在70～80℃的重铬酸钾水溶液中洗涤0.5～1min，最后用冷水冲洗、吹干。
3.根据权利要求1所述的一种化学溶解法清除金属钎焊残留焊药的方法，其应用特征在于可用于带有阳极氧化膜的钛合金配套管件的不锈钢导管及镍基合金导管和带有镀银不锈钢管件的不锈钢导管及镍基合金导管的钎焊后残留焊药的清洗。
全文摘要
一种化学溶解法清除金属钎焊残留焊药的方法，由热水煮、冷水洗、焊药化学溶解、冷水洗、中和处理、热水洗、重铬酸钾洗涤、冷水洗、吹干九个步骤组成；在处理步骤中化学药剂配比为清除金属钎焊残留焊药的处理水溶液硫酸钾K
文档编号C23G1/02GK1609277SQ200410050430
公开日2005年4月27日 申请日期2004年9月17日 优先权日2004年9月17日
发明者王赤斌, 赵林, 张春刚 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司