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钢材表面锈蚀的清除方法有哪些

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很多钢材表面有锈蚀,如何有效清除钢材表面锈蚀呢?云南钢材网小编进行了整理和分析,在钢材表面除锈前,应清除厚的锈层、油脂和污垢;除锈后,应清除钢材表面的浮灰和碎屑。

1.手工和动力工具除锈

(1)手工和动力工具除锈,可以采用铲刀、手锤或动力钢丝刷、动力砂纸盘或砂轮等工具除锈。

(2)手工除锈施工方便,劳动强度大,除锈质量差,影响周围环境,一般只能除掉疏松的氧化皮、较厚的锈和鳞片状的旧涂层。在金属制造厂加工制造钢结构时不宜采用此法,一般在不能采用其他方法除锈时可采用此法。

(3)动力工具除锈是以压缩空气或电能为动力,使除锈工具产生圆周式或往复式的运动。当与钢材表面接触时,利用其摩擦力和冲击力来清除锈和氧化皮等物。动力工具除锈比手工工具除锈效率高、质量好,是目前一般涂装工程除锈常用的方法。

(4)下雨、下雪、下雾或潮湿度大的天气,不宜在户外进行手工和动力工具除锈;钢材表面经手工和动力工具除锈后,应当满涂上底漆,以防止返锈。如在涂底漆前已返锈,则需重新除锈和清理,并及时涂上底漆。

2.抛射除锈

(1)抛射除锈是利用抛射机叶轮中心吸入磨料和叶尖抛射磨料的作用进行工作的。

(2)抛射除锈常使用的磨料为钢丸和铁丸。磨料的粒径以选用0.5~2.0mm为宜,有的单位认为将0.5mm和1mm两种规格的磨料混合使用效果较好,可以得到适度的表面粗糙度,有利于漆膜的附着和不需增加外加的涂层厚度,并能减小钢材因抛丸而引起的变形。

(3)磨料在叶轮内由于自重的作用,经漏斗进入分料轮,并同叶轮一起高速旋转。磨料分散后,从定向套口飞出,射向物件表面,以高速的冲击和摩擦除去钢材表面的锈和氧化皮等污物。

3.喷射除锈

喷射除锈是利用经过油、水分离处理过的压缩空气将磨料带入并通过喷嘴以高速喷向钢材表面,利用磨料的冲击和摩擦力将氧化皮、锈及污物等除掉,同时使表面获得一定的粗糙度,以利于漆膜的附着。

喷射除锈有干喷射、湿喷射和真空喷射三种,其除锈等级与抛射除锈相同。

(1)干喷射除锈。喷射压力应根据选用不同的磨料来确定,一般应控制在4~6个大气压的压缩空气即可,密度小的磨料采用压力可低些,密度大的磨料采用压力可高些;喷射距离一般以100~300mm为宜;

喷射角度以35°~75°为宜。喷射操作应按顺序逐段或逐块进行,以免漏喷和重复喷射。一般应遵循先下后上、先内后外以及先难后易的原则进行喷射。

(2)湿喷射除锈。湿喷射除锈一般是以砂子作为磨料的,其工作原理与干喷射法基本相同。它是把水和砂子分别放入喷嘴,在出口处汇合,然后通入过压缩空气,使水和砂子高速喷出,形成一道严密的包围砂流的环形水屏,从而减少了大量的灰尘飞扬,并达到了除锈目的。

湿喷射除锈用的磨料,可选用洁净和干燥的河砂,其粒径和含泥量应符合磨料要求的规定。喷射用的水,一般为了防止在除锈后涂底漆前返锈,可在水中加入1.5%的防锈剂(磷酸三钠、亚硝酸钠、碳酸钠和乳化液),在喷射除锈的同时,使钢材表面钝化,以延长返锈时间。

湿喷砂磨料罐的工作压力为0.5MPa,水罐的工作压力为0.1~0.35MPa。

如果以直径为25.4mm的橡胶管连接磨料罐和水罐,可用于输送砂子和水。一般喷射除锈能力为3.5~4m2/h,砂子耗用为300~400kg/h,水的用量为100~150kg/h。

(3)真空喷射除锈在工作效率和质量上与干法喷射基本相同,但它可以避免灰尘污染环境,而且设备可以移动,施工方便。

真空喷射除锈是利用压缩空气将磨料从一个特殊的喷嘴喷射到物件表面上,同时又利用真空原理吸回喷出的磨料和粉尘,再经分离器和滤网把灰尘和杂质除去,剩下清洁的磨料又回到贮料槽,再从喷嘴喷出。如此循环,整个过程都是在密闭条件下进行的,无粉尘污染。

4.酸洗除锈

酸洗除锈亦称化学除锈,其原理就是利用酸洗液中的酸与金属氧化物进行化学反应,使金属氧化物溶解,生成金属盐并溶于酸洗液中,从而除去钢材表面上的氧化物及锈。

酸洗除锈常用的方法有两种,即一般酸洗和综合酸洗。钢材经过酸洗后,很容易被空气所氧化,因此还必须对其进行钝化处理,以提高其防锈能力。

(1)一般酸洗。酸洗液的性能是影响酸洗质量的主要因素,一般由酸、缓蚀剂和表面活性剂所组成。

1)酸洗除锈所用的酸有无机酸和有机酸两大类。无机酸主要有硫酸、盐酸、硝酸和磷酸等;有机酸主要有醋酸和柠檬酸等。目前国内对大型钢结构的酸洗,主要用硫酸和盐酸,也有用磷酸进行除锈的。

2)缓蚀剂是酸洗液中不可缺少的重要组成部分,大部分是有机物。在酸洗液中加入适量的缓蚀剂,可以防止或减少在酸洗过程中产生“过蚀”或“氢脆”现象,同时也减少了酸雾。

3)由于酸洗除锈技术的发展,在现代的酸洗液配方中,一般都要加入表面活性剂。它是由亲油性基和亲水性基两个部分所组成的化合物,具有润湿、渗透、乳化、分散、增溶和去污等作用。

4)不同的缓蚀剂在不同的酸洗液中,缓蚀的效率也不一样。因此,在选用缓蚀剂时,应根据使用的酸进行选择。

(2)综合酸洗。

综合酸洗法是对钢材进行除油、除锈、钝化及磷化等几种处理方法的综合。根据处理种类的多少,综合酸洗法可分为以下三种。

1)“二合一”酸洗。“二合一”酸洗是同时进行除油和除锈的处理方法,减去了一般酸洗方法的除油工序,提高了酸洗效率。

2)“三合一”酸洗。“三合一”酸洗是同时进行除油、除锈和钝化的处理方法,与一般酸洗方法相比,减去了除油和钝化两道工序,较大程度地提高了酸洗效率。

3)“四合一”酸洗。“四合一”酸洗是同时进行除油、除锈、钝化和磷化的综合方法,减去了一般酸洗方法的除油、磷化和钝化三道工序,与使用磷酸一般酸洗方法相比,大大地提高了酸洗效率。但与使用硫酸或盐酸一般酸洗方法相比,由于磷酸对锈、氧化皮等的反应速度较慢,因此酸洗的总效率并没有提高,而费用却提高很多。

一般来说,“四合一”酸洗方法,不宜用于钢结构除锈,主要适用于机械加工件的酸洗——除油、除锈、磷化和钝化。

(3)钝化处理。钢材酸洗除锈后,为了延长其返锈时间,常采用钝化处理法对其进行处理,以便在钢材表面上形成一种保护膜,以提高其防锈能力。

根据具体施工条件,可采用不同的处理方法,一般是在钢材酸洗后,立即用热水冲洗至中性,然后进行钝化处理。也可在钢材酸洗后,立即用水冲洗,然后用5%碳酸钠水溶液进行中和处理,再用水冲洗以洗净碱液,最后进行钝化处理。

酸洗除锈比手工和动力机械除锈的质量高,与喷射方法除锈质量等级Sa2½基本相当,但酸洗后的表面不能像喷射除锈后那样形成适应于涂层附着的表面粗糙度。

5.火焰除锈

钢材火焰除锈是指在火焰加热作业后,以动力钢丝刷清除加热后附着在钢材表面的产物。钢材表面除锈前,应先清除附着在钢材表面上较厚的锈层,然后在火焰上加热除锈。

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