酸洗工藝

在銅合金熱軋和熱處理的加工過(guò)程中，板坯或帶坯的表面容易發(fā)生氧化，為了清除表面的氧化皮，需酸洗。通常酸洗程序是：酸洗-冷水洗-熱水洗-烘干。對(duì)于目前采用的酸洗機(jī)列工作過(guò)程也是要經(jīng)過(guò)這個(gè)程序。

生產(chǎn)車間的酸洗工藝有如下要求：對(duì)材料表面酸洗要干凈，采用有效的酸和酸液的濃度，酸洗時(shí)間要短，酸液的利用效率高，要有防污染的措施，以及注意對(duì)人身體的防護(hù)，考慮廢液及產(chǎn)物的回收再利用。

酸洗時(shí)主要采用硫酸或與硝酸混合的水溶液，反應(yīng)過(guò)程是：氧化皮被溶解，或被化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體（氫氣的氣泡）將氧化皮機(jī)械作用而剝離。銅及銅合金與酸液的化學(xué)反應(yīng)式如下：

CuO+H2SO4→CuSO4+H2O

Cu2O+H2SO4→Cu+CuSO4+H2O

Cu+2HNO3→Cu(NO3)2+H2

銅及其合金的表面氧化，最外層是氧化銅CUO，在氧化銅的里面是氧化亞銅Cu2O，氧化亞銅在硫酸中的溶解是很慢的。為了使表面處理的干凈，加速氧化亞銅的溶解，要在硫酸溶液中加入適量的氧化劑重鉻酸鉀K2Cr2O7，或硝酸HNO3。但這樣會(huì)惡化勞動(dòng)條件，會(huì)使酸槽的壽命降低。其化學(xué)反應(yīng)式為：

K2Cr2O7+2H2SO4+3Cu2O→CuSO4+Cu5(CrO-4)2+2H2O+K2SO4

4HNO3+H2SO4+CuO→CuSO4+Cu(NO3)2+2NO2+3N2O

對(duì)于表面不易洗凈的純銅、青銅、鋅白銅等合金，以及含Be、Si、Ni的銅合金，與稀酸液作用緩慢，可加入0.5%~1%的重鉻酸鉀。有的為了凈化油污和強(qiáng)化酸洗效果，在酸洗液中再加0.5%~1%的鹽酸或氫氟酸。

酸洗時(shí)間與酸洗液的濃度及溫度有關(guān)。一般酸洗液的濃度為5%~20%，溫度為30~60℃，時(shí)間為5~30min。具體可根據(jù)酸洗的效果調(diào)整，如夏天多為室溫，冬天用蒸汽加熱，純銅取上限，黃銅取下限。酸液濃度、溫度愈高，產(chǎn)生酸霧愈厲害，對(duì)設(shè)備、環(huán)境、勞動(dòng)條件等惡化越嚴(yán)重。為了減少煙霧的污染，常在酸洗液中加入一定量的緩沖劑，且盡量采用低溫酸洗。

酸洗時(shí)產(chǎn)生的缺陷有：過(guò)酸洗、腐蝕斑點(diǎn)、殘留酸跡、水跡等。過(guò)酸洗主要是酸液濃度大、溫度高、時(shí)間長(zhǎng)造成的，過(guò)酸洗不但產(chǎn)生腐蝕斑點(diǎn)，造成表面品質(zhì)降低，還會(huì)過(guò)分的損耗酸和金屬。反之，如果酸濃度、溫度過(guò)低和時(shí)間過(guò)短，氧化皮會(huì)清洗不徹底。殘留酸跡、水跡主要是清洗不干凈，或干燥不及時(shí)、不徹底。為了實(shí)現(xiàn)快速酸洗，提高表面品質(zhì)，出現(xiàn)了采用電解酸洗、超聲波酸洗的新方法。

酸洗液在酸洗過(guò)程中，濃度會(huì)不斷的減小，當(dāng)酸液的硫酸含量小于50~100g/L，含銅量大于8~12g/L時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充新酸液或更換成新酸液。在配制新酸液時(shí)，必須先放水后加酸以確保安全。酸槽中嚴(yán)禁使用鐵制工具，以防板帶表面產(chǎn)生斑點(diǎn)。更換下來(lái)的廢酸液可用氨中和處理，提取硫酸銅、銅粉及制成微量元素化肥，也可用電解法獲得再生銅和再生酸液。配制酸液時(shí)用波美計(jì)測(cè)量酸的比重。