Способы удаления оксидной пленки с поверхности алюминия

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Удаление — оксидная пленка

Удаление оксидной пленки производят растворением ее в щелочи или в смеси, хромового ангидрида с фосфорной кислотой, так же как и удаление пленки, полученной при анодировании в серной кислоте ( см. стр. [1]

Удаление оксидных пленок осуществляют травлением в растворах кислот или щелочей. Состав раствора определяется видом металла, толщиной окисной пленки и требуемой скоростью травления. После операции травления детали тщательно промывают с применением нейтрализующих растворов. [2]

Удаление оксидной пленки с поверхности алюминия механическим путем практически невозможно, так как мгновенно после удаления пленки чистый металл вновь покрывается новой оксидной пленкой. Метод холодной сварки удачно решает вопрос удаления оксидной пленки. Оксидная пленка, значительно более хрупкая, чем основной металл, растрескивается и вытесняется с частью металла. Атомы чистого металла свариваемых концов непосредственно соприкасаются, и в зоне пластической деформации образуется цельнометаллическое соединение, характеризующееся непрерывностью кристаллической структуры. [3]

Для удаления оксидной пленки с поверхности изделий применяют специальные порошки — флюсы, которые защищают также жидкую ванну от окисления в процессе сварки. Расплавленные флюсы растворяют оксидную пленку и превращают ее в легкоплавкий шлак, всплывающий на поверхность сварочной ванны. Шлак в процессе сварки защищает поверхность расплавленного металла от дальнейшего окисления. [4]

Для удаления оксидных пленок с поверхности алюминиевых проводников применяется фиринит), который наносится тонким слоем на скрученный конец проводников непосредственно перед сваркой. [5]

Для удаления оксидной пленки на изделиях из алюминия и его сплавов применяют обработку в кислых или щелочных средах с доследующим осветлением поверхности в растворах азотной кислоты, либо в смесях азотной и фтористоводородной кислот. Качество электроосажденного покрытия значительно улучшается после обработки изделий из сплавов алюминия в растворах, содержащих ионы шестивалентного хрома, активный фтор и ускорители. [6]

Для удаления оксидных пленок , препятствующих насыщению, детали перед цементацией обезжиривают и подвергают травлению. [7]

Для удаления оксидных пленок и загрязнений с поверхностей, подлежащих пайке, а также для защиты спаиваемых поверхностей и припоя от повторного окисления при нагреве используют флюсы. Применение канифоли дает хорошие результаты только при пайке чистой поверхности меди и ее сплавов, облуженных горячим способом. [8]

Для удаления оксидной пленки применяют флюс АФ-4А, содержащий 28 % хлористого натрия, 50 % хлористого калия, 14 % хлористого лития и 8 % фтористого натрия. При сварке металлическим электродом применяют различные покрытия, которые также в основном содержат хлористый натрий, хлористый калий, фтористый калий, фтористый натрий, криолит, сернокислый натрий, хлористый литий и др. В качестве связующего вещества применяют декстрин или густой раствор поваренной соли. Для более полной очистки применяют травление 5 % — ным раствором азотной кислоты с последующей промывкой горячей водой и сушкой. [9]

Для удаления дефектной оксидной пленки без нарушения размеров деталей применяется раствор, содержащий 20 г / л хромового ангидрида и 35 мл / л фосфорной кислоты уд. Выдержка в нем до 15 мин при температуре 85 — 100 С. Из растворов, не требующих подогрева, можно рекомендовать раствор, содержащий 50 — 55 мл / л азотной кислоты уд. [11]

Для удаления старой оксидной пленки и образования новой с более благоприятными для эмалирования свойствами применяют хромовокислотную обработку в растворе, содержащем смесь хромовой и серной кислот и небольшие добавки плавиковой кислоты. [12]

Способ удаления оксидной пленки существенно влияет на прочность ПС. Для разрушения оксидной пленки на поверхности детали эффективно приложение низкочастотных колебаний в процессе пайки. Применение вибраций увеличивает число центров кристаллизации, выравнивает химический состав по сечению шва, уменьшает время необходимого контакта с поверхностью детали. Хрупкие ин-терметаллидные соединения в шве при вибрации измельчаются и служат дополнительными центрами кристаллизации. Это обусловлено повышенной жидкотекучестью припоя, формированием более тонких швов с хорошим заполнением. Отмаховой, прочность нахлесточных соединений, паянных легкоплавкими припоями с приложением низкочастотных колебаний, в 2 — 4 раза выше, чем при пайке в защитных средах с флюсом. [13]

При удалении оксидной пленки в кислотах могут наблюдаться явления пассивности ( травление долго не начинается), неравномерность травления и другие дефекты. Для преодоления пассивности рекомендуется искусственно вызывать процесс травления, вводя в контакт с деталями цинковую палочку. В случае неравномерности применяют двукратное травление: первое в смеси плавиковой ( 2 вес. С в течение 15 — 20 мин, а затем в растворе серной кислоты ( 1: 1) при 60 — 90 С в течение 2 — 10 мин. [14]

По методу удаления оксидной пленки пайка подразделяется на абразивную, абразивно-кристаллическую, ультразвуковую, флюсовую, пайку в нейтральной газовой среде, вакуумную и пайку в активной газовой среде. [15]

Источник

Проверенные способы, чем убрать окись с изделий из алюминия в домашних условиях

Изделия из алюминия используются очень широко. Они легкие и удобные, имеют блеск. Но в процессе эксплуатации блеск достаточно быстро сходит, а на поверхности образуется окись, которая сильно портит внешний вид.

Чтобы решить проблему с появившейся окисью, можно использовать специальные средства и народные рецепты, а также придерживаться правил по эксплуатации.

О том, чем убрать окись с алюминия, расскажем в статье.

Как очистить подручными средствами?

В процессе использования предметов из алюминия, на их поверхности появляются темные пятна. Убрать окись можно с применением несложных способов чистки.

Лимонная кислота

Для обработки алюминиевой емкости необходимо подготовить раствор в следующей пропорции: на каждый литр воды – 2 столовые ложки лимонной кислоты. Получившийся раствор необходимо прокипятить в течение четверти часа (или немного дольше, если окиси очень много). После этого емкость моют.

Яблоки

Хорошо справляется с окисью фруктовая кислота, которая есть в свежих яблоках.

Порядок действий:

1. Плод разрезают пополам.
2. Срезом натирают темные пятна.
3. Оставляют для воздействия на 30 минут.
4. Емкость моют.

Кока-Кола

Сладкий газированный напиток в своем составе содержит ортофосфорную кислоту, которая хорошо справляется с окисью. Применение у Колы очень простое:

• влить напиток в алюминиевую емкость;
• оставить на 1,5 часа;
• промыть.

Щавель

Для обработки необходим свежий щавель. Порядок применения:

1. Пучок листьев помещают в емкость, которую необходимо обработать.
2. Заливают емкость водой.
3. Кипятят на слабом огне полчаса.
4. Раствор с листьями выливают.
5. Емкость моют.

Соль, уксус и порошок горчицы

Если потемнение от окиси находится с внешней стороны емкости, применить можно следующий способ:

• в мисочку всыпать по 1 столовой ложке соли и горчичного порошка;
• влить 1 ст.л. уксуса;
• размешать;
• используя губку, нанести получившуюся кашицу на участки с окисью;
• оставить на четверть часа;
• промыть теплой водой.

Соль кухонная

Пищевая соль, разведенная водой, также может использоваться для устранения окиси. Порядок работ:

1. В мисочку всыпать 2 ст.л. соли.
2. Влить 1 ч.л. воды теплой температуры.
3. Перемешать.
4. Губкой нанести на участки с потемнениями.
5. Оставить на 30 минут.
6. Промыть.

Содовый раствор

Для устранения окисления с поверхности алюминиевых предметов можно использовать водный раствор соды. Этот рецепт подойдет не только для посуды, но и для устранения потемнения с различных деталей механизмов.

В большую емкость, в которой будут очищаться предметы из алюминия погружным способом, вливают воду и всыпают соду в следующем соотношении: на каждый литр жидкости – 2 столовые ложки порошка.

Порядок обработки:

• заливают содовый раствор в емкость;
• предмет, который нужно обработать, опускают в емкость;
• доводят до кипения;
• кипятят не менее 10 минут, следя за эффектом.

Применение бытовой химии

Для чистки и полировки изделий из алюминия можно найти специальные средства. Их применение дает хороший эффект, но не все из них возможно применять для очищения посуды с внутренней стороны, контактирующей с пищей.

Shine Coins для чистки и полировки

Средство отечественного производства предназначено для чистки и полировки изделий и алюминия и монет. В составе средства присутствуют ПАВ и ультрананодисперсный абразивный компонент, который бережно относится к алюминиевой поверхности.

Перед использованием средство нужно взболтать. Наносить препарат удобно спонжем втирающими движениями. После обработки алюминиевое изделие прополаскивают. Стоимость за объем в 150 мл – от 250 рублей.

Autosol Aluminium Cleaner

Очиститель алюминия – средство автохимии. Производится товар в Германии. Препарат подходит для устранения сложных загрязнений и очагов окисления. Может использоваться для обработки алюминиевой посуды.

Наносится очиститель распылением, действует за 10 минут. После проведенной обработки поверхность чистится и полируется ветошью. Стоимость за 500 мл – от 600 рублей.

Очиститель Мореман

Очиститель алюминия предназначен для устранения следов окисления и других загрязнений с различных алюминиевых поверхностей, в том числе с морских судов. Препарат при контакте с поверхностью дает практически мгновенный эффект.

Кроме окиси, средство убирает известковые отложения, ржавчину и т.д. Очиститель биоразлагаемый. Производитель – Испания. Цена за 1 л – от 1 500 рублей.

Удаление с алюминиевой посуды

Посуда, сделанная из алюминия, подвержена образованию накипи. Это обстоятельство напрямую связано с составом воды из водопровода. Чем больше в ней солей металлов, тем активнее будет образовываться накипь. Для обработки можно использовать те средства, которые есть под рукой.

Лимонная кислота

Для обработки от накипи готовится раствор лимонной кислоты. На каждые 1,5 литра нужно всыпать 25 грамм кислоты. Емкость доводят до кипения и оставляют для остывания. После этого можно промыть внутреннюю часть.

Уксус

Для обработки понадобится столовый уксус. Его разводят пополам с водой или используют неразведенным. Раствор заливают в емкость так, чтобы покрыть участки с накипью.

После доведения до кипения, алюминиевую посуду снимают с огня и дают остыть. Жидкость сливают, а саму посуду моют и кипятят уже с чистой водой.

7 рекомендаций в помощь

Убирать окись с алюминиевых предметов без неприятных последствий помогут следующие советы:

1. Для очистки поверхности от загрязнений и окиси не следует применять острые предметы, которые способны привести к повреждениям алюминия. Под запрет попадают металлические щетки, ножи, жестки скребки и т.д.
2. Выбирая чистящий состав по консистенции, предпочтение лучше отдавать гелям и жидкостям, так как порошки являются абразивами, способными привести к царапинам.
3. Кухонную посуду из алюминия не чистят в горячем состоянии, необходимо дать ей время на остывание. Это требование связано с тем, что горячий металл при соприкосновении с водой может деформироваться.
4. Агрессивные по воздействию химикаты не следует использовать на алюминии, так как поверхность металла может вступить в реакцию с выделением ядовитых веществ.
5. Алюминиевая посуда не предназначена для мытья в посудомоечной машине. При подобной обработке неизбежны перепады температур, которые этот металл очень плохо переносит.
6. Придать блеск алюминию поможет средство из 3 частей буры и 1 части нашатыря.
7. Алюминий не предназначен для длительного хранения еды, так как это приводит к развитию окислительных процессов, вредных для здоровья. По этой же причине не следует пользоваться такой посудой при приготовлении консервации на зиму.

Заключение

Убрать окись с алюминия можно в домашних условиях самостоятельно. Для реализации задачи на вооружение нужно взять домашние рецепты и специальные средства, способные дать хороший эффект.

Источник

Сварка алюминия. Окисные пленки и удаление.

Окисные пленки

При сварке алюминиевых сплавов существенные затруднения возникают в связи с необходимостью удаления с поверхности свариваемых кромок окисной пленки. При взаимодействии с кис­лородом алюминий образует устойчивый окисел Аl₂O₃. Окисная пленка, покрывающая поверхность деталей, надежно защищает их от дальнейшего окисления. Окисная пленка может быть двух типов а Аl₂O₃ и у Аl₂O₃. Пленка второго типа образуется при температуре выше 657° С и отличается несколько большей плот­ностью. Пленка обладает хорошими защитными свойствами до температуры 680—720° С.

При дальнейшем повышении темпера­туры толщина окисного слоя увеличивается, а ее защитные свой­ства ухудшаются. Окисная пленка на поверхности алюминиевых деталей, надежно защищающая металл от дальнейших окисли­тельных процессов, в то же время затрудняет процесс сварки из-за высокой тугоплавкости и более высокой, чем основной металл, плотности. Окисная пленка препятствует сплавлению металла сварочной ванны с основным металлом, а, попадая в шов, становится неметаллическим включением. Окисел Аl₂O₃обладает повышенной гигроскопичностью.

При комнатной температуре за 7 дней толщина окисной пленки достигает 50—100 ангстрем, а при нагреве до температуры плавления алюминия может достигать 0,2 мкм. При трехмесячном хранении толщина окисной пленки достигает 7-10 -3 мкм, а затем увеличивается со скоростью не бо лее (0,2—0,3) • 10 -3 мкм в месяц.

Поверхность алюминия наиболее активно окисляется в первые часы после очистки. Поэтому при изготовлении особо ответствен­ных изделий время от момента снятия окисной пленки до момента начала сварки следует ограничивать. Будучи более плотной, чем основной металл, окисная пленка опускается на дно сварочной ванны и часто остается в шве. Окисная пленка малопластична. Попадая в сварной шов, она может явиться местом начала разру­шения или возникновения неплотности. Окисную пленку удаляют химическими или механическими путями либо применением их совместно.

Удаление окисной пленки

Кроме специальных методов удаления окисной пленки, очи­щающее от окисной пленки действие оказывает электрическая дуга, горящая в защитных газах: аргоне или гелии или их смеси. При сварке на постоянном токе обратной полярности очищающее действие дуги имеет место на протяжении всего процесса ее горе­ния, а при сварке на переменном токе в те полупериоды, когда изделие является катодом. Механизм воздействия электрического тока на окисную пленку состоит в том, что движущиеся с большой скоростью положительные ионы бомбардируют поверхность сва­рочной ванны, разрушают пленку окисла и путем так называемого распыления удаляют ее. Действием дуги может быть удалена плен­ка малой толщины, а пленку большой толщины окислов алюминия необходимо предварительно удалять механическим или химическим путем.

Распыление окисной пленки электрической дугой происходит более полно при применении трехфазной дуги, обеспечивающей лучшее, чем при однофазной дуге, перемешивание металла и более полное удаление окисной пленки.

Замечено, что при передвижении дуги пленка разрушается на участке, ширина которого равна диаметру катодного пятна. Ширина зоны катодного распыления уменьшается с увеличением постоянной составляющей сварочного тока и уменьшением длины дуги. С повышением расхода газа зона катодного распыления уве­личивается. Однако расход газа не должен быть слишком велик во избежание нарушения защиты сварочной ванны. При сварке деталей малой толщины из-за небольшой мощности свароч­ной дуги разрушающее действие на окисную пленку ослабляется.

При пересечении швов и при сварке по прихваткам могут образовываться в металле шва окисные включения, а в корне шва — несплавление кромок соединяемых деталей. Дефекты такого типа снижают прочность сварных соединений особенно при циклических нагружениях. В этих случаях тщательное удаление поверхностной пленки перед сваркой строго обязательно.

Не наблюдать окисных включений в сварных швах алюминиевых сплавов, выполненных автоматической свар­кой плавящимся электродом в среде защитных газов. Можно предполагать, что при сварке плавящимся электродом происходит более интенсивное перемешивание сварочной ванны, поэтому неразрушенные в первый момент окисные пленки могут повторно оказаться на поверхности и подвергнуться разрушению. Этому же способствует, очевидно, большая по сравнению со сваркой неплавящимся (вольфрамовым) электродом концентрация тепла и по­тока ионизированного газа.

Источник