專利名稱：：一種對耐海洋氣候的工程零件進(jìn)行表面活化處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種對耐海洋氣候的工程零件進(jìn)行表面活化處理的方法。
背景技術(shù)：
：隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，應(yīng)用于近海和海洋中的工程裝備越來越多，其服役條件按IS09225環(huán)境評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一般〉C5級，屬于極端惡劣環(huán)境。所述環(huán)境大氣多雨、高溫、多鹽霧和強(qiáng)風(fēng)流，裸露在外的零件將受到強(qiáng)烈的大氣腐蝕、電化學(xué)腐蝕以及氣流沖刷侵蝕的綜合作用，各種鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命遠(yuǎn)低于一般內(nèi)陸戶外環(huán)境。如在海洋氣候條件下服役的典型工程裝備之一風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是利用風(fēng)能發(fā)電，而在海岸線、離岸海洋中具有豐富的風(fēng)力資源，風(fēng)電場的建設(shè)有很大比例是選址在近海岸或離岸海洋中。然而，由于機(jī)組的外部構(gòu)件如機(jī)艙、引擎罩、塔架等直接裸露于極端的腐蝕大氣中，采用常規(guī)的防護(hù)措施，往往僅數(shù)個(gè)月便產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，這帶來了巨大的損失，據(jù)統(tǒng)計(jì)，海洋腐蝕的損失約占總腐蝕損失的1/3，不僅如此，因?yàn)楹Ｑ蟾g帶來的事故更是無法計(jì)算損失。如1969年日本一艘5萬噸級礦石專用運(yùn)輸船，因?yàn)楦g脆性破壞而突然沉沒。因此，加強(qiáng)腐蝕控制、減少金屬材料的損耗，避免設(shè)備在海洋環(huán)境中遭到過早的或意外的損壞，有著非常重要的戰(zhàn)略意義。現(xiàn)代表面工程技術(shù)的快速發(fā)展，為鋼鐵表面的腐蝕防護(hù)提供了多種解決方法，如電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、熱浸鍍、氣相沉積等?，F(xiàn)有技術(shù)公開的這些工藝方法，其前處理通常包括對零件進(jìn)行活化處理，然而，由于現(xiàn)有技術(shù)中活化處理采用的活化液對零件具有一定的腐蝕作用，因此會(huì)導(dǎo)致鍍層結(jié)合力差等缺點(diǎn)，從而影響最終鍍層的耐腐蝕性能，并且由于現(xiàn)有技術(shù)中多采用氟硼酸或氫氟酸活化液對零件進(jìn)行活化處理，對環(huán)境的影響非常大。因此，研發(fā)行之有效的風(fēng)電外部構(gòu)件表面進(jìn)行防腐處理的新工藝，已成為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中這些問題，本發(fā)明提供一種對耐海洋氣候的工程零件進(jìn)行表面活化處理的方法，從而徹底解決了現(xiàn)在技術(shù)中存在的問題。本發(fā)明提供的一種對耐海洋氣候工程零件進(jìn)行表面活化處理的方法，包括第一步對零件進(jìn)行除銹處理；第二步對零件進(jìn)行浸蝕處理；第三步對零件進(jìn)行表面活化處理；其中所述表面活化處理的活化液為乙二醇、酸性氟化銨、氯化鎳、硼酸、乳酸和醋酸的混合液，所述表面活化處理的溫度為4060°C，所述表面活化處理的時(shí)間為3040min;第四步干燥及后處理工序。優(yōu)選的，其中第一步中所述除銹處理是先將零件清洗、除油后，再通過酸洗進(jìn)行除銹處理。4優(yōu)選的，其中第二步中所述浸蝕處理是將除油除銹后的零件放在鹽酸和氫氟酸混合溶液中，再室溫浸蝕13分鐘。更優(yōu)選的，其中第二步中所述鹽酸和氫氟酸混合溶液以體積計(jì)算為鹽酸HC1占96X，氫氟酸HF占4%6%。優(yōu)選的，其中第三步中所述表面活化處理的活化液的配方為94%乙二醇C2H602酸性氟化銨NH4HF2氯化鎳NiCl2-6H20硼酸H3B03乳酸C3H603醋酸C2H402更優(yōu)選的，其中第三;乙二醇C2H602酸性氟化銨NH4HF2氯化鎳NiCl2-6H20硼酸H3B03乳酸C3H603醋酸C2H402最優(yōu)選的，其中第三;乙二醇C2H602酸性氟化銨NH4HF2氯化鎳NiCl2-6H20硼酸H3B03乳酸C3H603醋酸C2H402600900ml/L2545g/L1030g/L2060g/L1035ml/L70230ml/L。步中所述表面活化處理的活化液的配方為650850ml/L3040g/L1525g/L3055g/L1525ml/L100200ml/L。步中所述表面活化處理的活化液的配方為700ml/L35g/L20g/L50g/L20ml/L180ml/L。優(yōu)選的，其中第三步中所述表面活化處理的溫度為5(TC，所述表面活化處理的時(shí)間為35min。優(yōu)選的，其中第四步中所述后處理工序是通過電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、熱浸鍍或氣相沉積的方法在零件表面形成涂層的工序。優(yōu)選的，其中所述第一步、第二步、第三步最后還分別包括去離子水漂洗的步驟。本發(fā)明技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，在常溫條件下，對零件進(jìn)行活化的時(shí)間短，活化效果好，對零件無腐蝕，基本消除了對零件產(chǎn)生腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。而且由于替代了現(xiàn)有技術(shù)中氟硼酸或氫氟酸的使用，環(huán)境污染小，從而更加環(huán)保、節(jié)能。本發(fā)明采用的活化液穩(wěn)定性高，沉積速度較快，可進(jìn)一步提高其耐腐蝕性能。采用本發(fā)明技術(shù)處理過的零件，涂層與基體結(jié)合牢固，冶金結(jié)合效果好，從而涂層的耐蝕、耐磨性更好，可在海洋氣候條件下賦予其充分耐腐蝕性能和抗沖刷侵蝕性能，而且本發(fā)明的工藝簡單，生產(chǎn)成本低，并且能適用于任何形狀、任何尺寸零部件。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供的一種對耐海洋氣候工程零件進(jìn)行表面活化處理的方法，包括第一步對零件進(jìn)行除銹處理；第二步對零件進(jìn)行浸蝕處理；第三步對零件進(jìn)行表面活化處理；其中所述表面活化處理的活化液為乙二醇、酸性氟化銨、氯化鎳、硼酸、乳酸和醋酸的混合液，所述表面活化處理的溫度為4060°C，所述表面活化處理的時(shí)間為3040min;第四步干燥及后處理工序。其中，所述后處理工序主要是指通過電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、熱浸鍍、氣相沉積等工序在零件表面形成涂層。下面，給出本發(fā)明的一些優(yōu)選的具體實(shí)施例，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，完全可以在具體實(shí)施方式所列數(shù)值的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理概括和推導(dǎo)。實(shí)施例1采用本發(fā)明的方法在鑄鋼結(jié)構(gòu)的零件表面制備耐海洋氣候防腐涂層的操作過程如下(1)將零件清洗、除油后，通過酸洗除銹處理，去離子水漂洗。(2)將除油除銹后的零件在鹽酸HC194%(體積分?jǐn)?shù))+氫氟酸HF6X(體積分?jǐn)?shù))混合溶液中，室溫浸蝕1分鐘，去離子水漂洗。(3)在乙二醇，酸性氟化銨，氯化鎳，硼酸，乳酸，醋酸的混合溶液中活化處理，溫度4(TC，時(shí)間40min。去離子水漂洗，干燥。(4)熱浸鍍涂層。實(shí)施例2采用本發(fā)明的方法在合金鋼結(jié)構(gòu)零件表面制備耐海洋氣候防腐涂層的操作過程如下(1)將零件清洗、除油后，通過酸洗除銹處理，去離子水漂洗。(2)將除油除銹后的零件在鹽酸HC195%(體積分?jǐn)?shù))+氫氟酸HF5%(體積分?jǐn)?shù))混合溶液中，室溫浸蝕2分鐘，去離子水漂洗。(3)在乙二醇，酸性氟化銨，氯化鎳，硼酸，乳酸，醋酸的混合溶液中活化處理，溫度5(TC，時(shí)間35min。去離子水漂洗，干燥。(4)熱噴涂涂層。實(shí)施例3采用本發(fā)明的方法在鋼結(jié)構(gòu)零件表面制備耐海洋氣候腐防涂層的操作過程如下(1)將零件清洗、除油后，通過酸洗除銹處理，去離子水漂洗。(2)將除油除銹后的零件在鹽酸HC196%(體積分?jǐn)?shù))+氫氟酸HF4X(體積分?jǐn)?shù))混合溶液中，室溫浸蝕3分鐘，去離子水漂洗。(3)熱噴涂，溫度60°C，時(shí)間30min。去離子水漂洗，干燥。(4)電鍍涂層。其中，實(shí)施例1-3中表面活化處理的活化液的組成和含量如下表1所示，并且需要特別說明的是，表1中僅僅是給出本發(fā)明活化液的組成和含量的一些優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)6明活化液的組成和含量并不局限于該表中所列數(shù)值，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，完全可以在表中所列數(shù)值范圍的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理概括和推理，因此，以下實(shí)施例都只是作為更優(yōu)選的條件，而并非是作為本發(fā)明的必要條件加以描述。表1:活化液配方，每1升(L)的組成和含量，余量為水。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注鍍層結(jié)合力測試方法參照GB1720-79進(jìn)行優(yōu)選的，所述表面活化處理的溫度為4555°C，所述表面活化處理的時(shí)間為3238min。優(yōu)選的，在乙二醇700ml/L，酸性氟化銨35g/L，氯化鎳20g/L，硼酸50g/L，乳酸20ml/L，醋酸(99%)180ml/L溶液中活化處理。綜上所述，盡管上面列舉了本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思并不局限于此，凡在此基礎(chǔ)上，對本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求一種對耐海洋氣候的工程零件進(jìn)行表面活化處理的方法，包括第一步對零件進(jìn)行除銹處理；第二步對零件進(jìn)行浸蝕處理；第三步對零件進(jìn)行表面活化處理；其中所述表面活化處理的活化液為乙二醇、酸性氟化銨、氯化鎳、硼酸、乳酸和醋酸的混合液，所述表面活化處理的溫度為40～60℃，所述表面活化處理的時(shí)間為30～40min；第四步干燥及后處理工序。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中第一步中所述除銹處理是先將零件清洗、除油后，再通過酸洗進(jìn)行除銹處理。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中第二步中所述浸蝕處理是將除油除銹后的零件放在鹽酸和氫氟酸混合溶液中，再室溫浸蝕l一3分鐘。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中第二步中所述鹽酸和氫氟酸混合溶液以體積計(jì)算為鹽酸HCl占94％一96％，氫氟酸HF占4％一6％。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中第三步中所述表面活化處理的活化液的配方為乙二醇C，H一。，600—900ml／L酸性氟化銨NH。H凡25—45g／L氯化鎳NiCl，一6H，。lo一30g／L硼酸H，B。，20一60g／L孚L酸C，H。。，lo一35ml／L醋酸C，H。。，70一230ml／L。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中第三步中所述表面活化處理的活化液的配方為乙二醇C，H一。，650—850ml／L酸性氟化銨NH。H凡30一40g／L氯化鎳NiCl，一6H，。15—25g／L硼酸H，B。，30一55g／L孚L酸C，H。。，15—25ml／L醋酸C，H。。，lOO一200ml／L。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中第三步中所述表面活化處理的活化液的配方為乙二醇C，H一。，700ml／L酸性氟化銨NH。H凡35g／L氯化鎳NiCl，一6H，。20g／L硼酸H，B。，50g／L孚L酸C，H。。，20ml／L醋酸C，H。。，180ml／L。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中第三步中所述表面活化處理的溫度為50℃，所述表面活化處理的時(shí)間為35min。9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中第四步中所述后處理工序是通過電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、熱浸鍍或氣相沉積的方法在零件表面形成涂層的工序。10.根據(jù)權(quán)利要求卜8任一項(xiàng)所述的方法，其中所述第一步、第二步、第三步最后還分別包括去離子水漂洗的步驟c全文摘要本發(fā)明涉及一種對耐海洋氣候的工程零件進(jìn)行表面活化處理的方法，包括第一步對零件進(jìn)行除銹處理；第二步對零件進(jìn)行浸蝕處理；第三步對零件進(jìn)行表面活化處理；其中所述表面活化處理的活化液為乙二醇、酸性氟化銨、氯化鎳、硼酸、乳酸和醋酸的混合液，所述表面活化處理的溫度為40～60℃，所述表面活化處理的時(shí)間為30～40min；第四步干燥及后處理工序，采用該方法，不僅能減小對零件腐蝕，還能夠提高活化效果的，而且與基體冶金結(jié)合效果好，從而涂層的耐蝕、耐磨性更好，并且由于替代了現(xiàn)有技術(shù)中氟硼酸或氫氟酸的使用，因此對環(huán)境的影響相對較小，從而徹底解決了現(xiàn)在技術(shù)中存在的問題。文檔編號C23G1/02GK101736348SQ20091026271公開日2010年6月16日申請日期2009年12月28日優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日發(fā)明者馮立新,張敏燕,繆強(qiáng)申請人:無錫麟龍鋁業(yè)有限公司