[發明專利]金屬結構試樣腐蝕產物的清除方法

在審

• 申請號: 201310628590.8
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN104674331A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 劉明;郭萬生;王晉平;趙亮亮
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: C25F1/04
• 分類號: C25F1/04;C23F1/00;G01N17/00;B08B3/12
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域：

本發明屬于金屬腐蝕試驗領域，涉及一種針對金屬結構試樣表面腐蝕產物的清除方法。

背景技術：

目前，清除金屬試樣腐蝕產物的方法通常有三種：機械法、化學法和電解法。機械法難以去除附著牢固的腐蝕產物，不當的機械處理還會損傷到金屬基體，影響失重檢測的精確度；化學法處理的時間較長時，基體金屬易被一定程度地溶解，失重的精確度因此受到影響；電解法易使某些還原性強的金屬離子在裸露金屬上沉積，引起失重誤差。各腐蝕研究機構和試驗單位主要通過手工來完成上述清除操作，研究者也發展了一些具有一定綜合性的腐蝕產物清除方法，如GB/T16545（與ISO8407等效）規定了先用軟毛刷在流水中輕微地刷洗、去除附著不牢固或疏松的腐蝕產物，然后再利用化學法、電解法等去除剩余的腐蝕產物，前者與后者的結合在一定程度上減小了化學法與電解法處理時間較長引起的失重誤差。然而，現有的腐蝕產物清除方法均忽視了形狀和結構因素對腐蝕產物清除操作的影響，對局部區域腐蝕產物較厚且附著牢固的金屬結構試樣也不宜實施。

隨著腐蝕研究對象的擴展，許多金屬零部件、結構件也被廣泛地投入腐蝕試驗，它們的形狀和結構相對復雜，手工清除腐蝕產物的難度較大，并且存在局部腐蝕產物清除引入失重誤差的問題，這對腐蝕產物清除方法提出了更高的要求。

發明內容：

本發明提供了一種金屬結構試樣腐蝕產物的清除方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）測量金屬結構試樣的腐蝕產物覆蓋面積占金屬結構試樣總面積的百分比，如果所占百分比小于90%，則對金屬結構試樣的腐蝕產物進行超聲法清除，如果腐蝕產物覆蓋面積占金屬結構試樣總面積的所占百分比大于或等于90%，則須進一步測量金屬結構試樣表面的腐蝕產物層厚度；

（2）如果金屬結構試樣表面腐蝕產物層厚度均小于80μm，則對金屬結構試樣的腐蝕產物進行化學法清除，此時腐蝕產物層厚度較薄，采用化學法清除的處理時間無需很長，不易使金屬基體產生溶解作用；如果金屬結構試樣表面腐蝕產物層厚度均大于或等于80μm，則對金屬結構試樣的腐蝕產物進行電解法清除，此時腐蝕產物層厚度較大，采用化學法清除容易造成金屬基體的溶解（處理時間過長），而采用電解法清除可充分利用氫氣泡的物理作用將腐蝕產物膜剝離，基體的損失較小，同時腐蝕產物層較厚的特點也極大地避免了金屬離子的沉積。

本發明的一種實施方式在于在步驟（1）中采用柔性網板緊密地覆于金屬結構試樣的表面，通過計算覆于結構試樣表面腐蝕區域的網孔數量占總網孔數量的百分比，獲得金屬結構試樣的腐蝕產物覆蓋面積占金屬結構試樣總面積的百分率。

該實施方式無需借助精密的圖像采集儀器，操作相對簡便，既可滿足腐蝕產物清除前腐蝕產物層覆蓋率評價的需要，又能較好地適應金屬結構試樣相對復雜的幾何形狀和結構因素。

本發明的一種實施方式在于在步驟（1）中將金屬結構試樣放入去腐蝕產物溶液中，在進行化學浸蝕的同時，施加1.0～3.5W/cm2左右的大功率超聲波。

利用超聲波在腐蝕溶液中較強的空化效應，對金屬結構試樣表面形成強烈的沖擊波和微射流，對局部區域腐蝕產物膜的溶解和剝落過程具有較強的加速作用。

本發明的一種實施方式在于步驟（2）中采用金屬結構試樣表面的腐蝕產物層厚度磁性測厚儀或渦流測厚儀進行測量。這兩種測厚方法均損及金屬結構試樣，對腐蝕產物層的影響也不大，其中磁性測厚儀主要用于鐵基合金、錳基合金等黑色金屬，渦流測厚儀主要用于鋁合金、鎂合金、鈦合金等非黑色金屬。

附圖說明：

附圖1為金屬結構試樣腐蝕產物清除程序的流程圖；

附圖2為金屬結構試樣表面腐蝕產物覆蓋率評級用的柔性網板示意圖。

具體實施方式：

參見附圖1，本發明提出的金屬結構試樣腐蝕產物清除方法的具體實施方式分為兩個步驟：