??? 鈦可與鹽酸、硝酸、氫氟酸等各種酸發(fā)生反應(yīng)，由于硝酸鹽溶解度大，同時(shí)硝酸又具有一定的氧化性，因此它對(duì)氧化物的溶解性較強(qiáng)。一些用鹽酸溶不了的金屬氧化物和垢物，常用硝酸溶液來(lái)進(jìn)行酸洗。所以鈦合金的酸洗選用硝酸配氫氟酸來(lái)進(jìn)行。酸洗液中硝酸與氫氟酸的配比要達(dá)到15:1以上。鈦與酸反應(yīng)公式如下：
? ? 3Ti+4HNO₃+4H₂O=3H₄TiO₄+4NO???????????????? (1)
? ?3Ti+4HNO₃+H₂O=3H₂TiO₃+4NO?????????? ???????(2)
? ? Ti+8HNO₃=Ti(NO₃)₄+4NO₂+4H₂O ???????????????(3)
? ? Ti+4HNO₃=Ti(NO₃)₂+2NO₂+2H₂O??????????????? (4)
? ? Ti+6HNO₃=TiO(NO₃)₂+4NO₂+3H₂O????????????? (5)
? ? Ti+4HF=TiF₄+2H₂ ????????????????????????????(6)
? ? 2Ti+6HF=2TiF₄+3H₂????? TiF₄+2F^-=[TiF₆]^2-? ??????(7)
? ? 鈦合金酸洗中酸洗時(shí)間和酸洗溫度是比較重要的工藝參數(shù)，酸洗過(guò)程中根據(jù)合金的成分和需酸洗的金屬量，要嚴(yán)格控制好酸洗的時(shí)間和溫度，不能超過(guò)規(guī)定的參數(shù)范圍，以免鑄件吸氫。酸洗時(shí)間需根據(jù)零件工藝需要來(lái)確定。
? ? 酸洗時(shí)把鑄件放入特定的酸洗框中，框的材料一般為PVC材料。為了達(dá)到酸洗的效果，有時(shí)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的鑄件還需設(shè)計(jì)不同的酸洗工裝用來(lái)懸掛或支撐鈦合金鑄件，然后用升降機(jī)吊入酸洗槽中進(jìn)行酸洗。酸洗過(guò)后一般要進(jìn)行水沖洗和水浸洗，同時(shí)伴有壓縮空氣攪拌，以洗掉酸洗時(shí)鈦合金鑄件表面的酸液和殘留物。為了使鑄件水洗時(shí)洗的干凈徹底，可以把水沖洗槽和水浸洗槽設(shè)計(jì)成逆流漂洗。由于水源從B槽進(jìn)入，A槽排出，所以逆流漂洗時(shí)先把鑄件放入A槽清洗，再進(jìn)入B槽浸洗。水浸洗過(guò)后還需進(jìn)行一道去離子水清洗工序，以免自來(lái)水中的存在的有機(jī)物離子與鈦發(fā)生反應(yīng)生成沉淀。
? ? 2.2.鈦合金的酸洗設(shè)備
? ? 由于酸洗的特殊性，酸洗一般在特定的酸洗槽中進(jìn)行，也可在特制的塑料滾筒中進(jìn)行。酸洗槽的尺寸設(shè)計(jì)要根據(jù)酸洗產(chǎn)品的形狀大小和數(shù)量來(lái)進(jìn)行，一般設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方體槽體，槽子內(nèi)部材料一般為耐酸塑料材質(zhì)，外部包裹不銹鋼并噴涂防酸漆。
? ? 由于酸洗要在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，而鈦合金鑄件在酸洗過(guò)程中會(huì)逐漸升溫，所以槽體內(nèi)還需布置加熱、冷卻和溫控裝置。水清洗槽的加熱裝置可選用不銹鋼加熱管，酸洗槽的加熱裝置由于其特殊性，需選用特制的耐酸材料加熱管，可選用石英、陶瓷、四氟等材料；冷卻方式根據(jù)工藝條件可選用適合功率的水冷或風(fēng)冷來(lái)進(jìn)行；溫控裝置一般在槽體內(nèi)部安裝鉑電阻并連接溫控表對(duì)其進(jìn)行溫度顯示及控制。
? ? 滾筒式酸洗即酸洗時(shí)，工件放入特制的塑料滾筒中，再放入酸洗槽中，酸洗時(shí)滾筒在酸洗槽中緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鑄件不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可使酸洗反應(yīng)生成氣體形成的氣泡不會(huì)附著在鑄件表面上，保證酸洗過(guò)程的均勻性。
? ? 酸洗時(shí)，由于鈦合金與酸發(fā)生反應(yīng)，因而會(huì)產(chǎn)生鈦末等一些殘?jiān)鼜U棄物，這些殘?jiān)谒嵯催^(guò)后便存在在酸洗槽底部，時(shí)間一長(zhǎng)，容易使管道堵塞。對(duì)此，可以采用過(guò)濾的方法來(lái)解決。
? ? 2.3.酸氣的凈化
? ? 在酸洗過(guò)程中，由于有時(shí)酸洗液需要加熱，并且酸洗過(guò)程中酸液本身也會(huì)升溫，因而會(huì)產(chǎn)生大量的酸氣。這些酸氣在排入大氣前，必須進(jìn)行凈化處理，達(dá)到環(huán)境排放要求才可排放，否則會(huì)對(duì)空氣造成污染。
酸洗產(chǎn)生的廢氣主要為氮氧化物，在常溫下可以單獨(dú)存在的主要是NO₂和N₂O₄。氮氧化物中對(duì)人體危害較大的主要是NO₂和N₂O₄。NO₂是一種棕紅色有窒息性氣味的氣體，具有強(qiáng)烈的刺激性，毒性是NO的3-4倍，N₂O₄的毒性與NO₂相似。???? 這些廢氣的凈化的方法主要有活性炭吸附法。活性炭吸附氮氧化物的機(jī)理是依靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的分子運(yùn)動(dòng)力、化學(xué)鍵力與靜電引力，形成物理吸附、化學(xué)吸附和交換吸附。物理吸附存在于活性炭的表面；化學(xué)吸附需要在高溫條件下才能進(jìn)行解析，使飽和狀態(tài)下的活性炭活化；交換吸附附集在吸附劑表面帶電點(diǎn)上，吸附過(guò)程中伴隨著等量的離子交換。廢氣凈化設(shè)備的處理能力需要根據(jù)酸氣的排放量核算，選擇一級(jí)或二級(jí)凈化器，從而達(dá)到凈化要求。

? ? 鈦合金酸洗由于其揮發(fā)腐蝕等特殊性，在生產(chǎn)過(guò)程中仍存在諸如設(shè)備腐蝕，酸氣揮發(fā)等很多亟待解決的問(wèn)題，期待在以后的研究中繼續(xù)探討。
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