钛及钛合金高温氧化皮常温酸洗及质量检验

ICS25.320.40

A29

T/CSEA

中国表面工程协会团体标准

T/CSEA2024010—

2024

钛及钛合金高温氧化皮常温酸洗及

质量检验标准

Pickingofhigh-temperatureoxidescaleoftitaniumandtitaniumalloysatroom

temperatureandaualityinspection

（征求意见稿）

2024-XX-XX发布2024-XX-XX实施

中国表面工程协会批准

-XX.—A—

刖B

本文件按照GB/T1.卜2020《标准化工作导则笫1部份：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意木文件的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的直任。

本标准由中国表面工程协会电镀分会提出。

本标准由中国表面工程协会归口.

本标准起草单位：四川兴荣科科技有限公司、航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司、四川轻

化工大学、中航成飞民用飞机有限贡任公司、航空工业程度凯天电子股份有限公司、四川九州电器集团

有限责任公司、贵州大学、四川航天长征装备制造布•限公司、程度国营锦江机器厂、国营川西机器厂、

襄阳航泰动力机器厂、中国工程物理研究院机械制造工艺研究所（九院六所）。

本标准主要起草人：白建军、王朝琳、张颖君、周晓荣、张晓林、宋斌、丁一、李超、刘磊、张威、

何锡勇、沈岳军、周洁、朱小玲、康海刚、周俊、黄选民、秦毅、吴建军、万小宝、龙飞、叶作彦、钟

伟、孙庆华、周彼

2

目次

1范围...............................................................................4

2规范性引用文件......................4

3术语和定义........................................................................4

4一般要求.........................................................................445

4.1环境...........................445

4.2材料..........................445

4.3安全..........................................................................5

5工艺控制.........................................................................5S6

5.1通贝J.....................................................556

5.2工艺流程......................5S6

5.3工序说明...................................................................667

6质质检验...........................778

6.1外'观........................................................................778

6.2尺寸..........................................................................8

6.3氢含量及烟氢量................................................................8

6.4腐蚀速率......................8

6.5a层检测.......................889

7质量控制.........................................................................889

7.1溶液控制.......................8&9

7.2试样选取......................9

7.3鉴定检验......................9

7.4质量一致性检验.............................................................9910

7.5返工..........................9940

表I主要工艺材料

序号材料牌号及名称最低品级技术要求用途

1氢氧化钠工业级GB/T209清洗

2碳酸钠(Na£0,.12H⑼化学纯GB/T210.1中和、碱除油

3磷酸钠(Na;P0s.12IL0)工业级HG/T2517碱除油

4硅酸钠(N&SiOI工业级GB/T4209碱除油

5表面活性剂——碱除油

6浓硝酸(HN0»)工业级GB/T337.1酸洗

7稀硝酸(UNO,.)工业级GB/T337.2酸洗

8氢氟酸(HF)工业级GB/T7744酸洗

9更合有机酸——酸洗

10渗透剂——酸洗

11缓蚀剂——酸洗

12可剥保护胶——局部保护

尼龙擦垫Scolch-Brite,很细A

13——清洗打磨

型(氧化铝)

14本色细平布市售—清洗

15细纱手套巾告—零件搬运〔带格式表格

16中性包装纸——包装

表2技术性能指标

序号检测项目相关参数［带格式表格

1外观浅黄色

2气味弱刺激性

3pH值<1

I比重1.18+0.05

4.3安全要求

4.3.1本工艺涉及含瓶化合物、强酸、强碱等有危害性的化学药品，操作者应避免其与眼暗、皮肤、衣服

直接接触。

4.3.2操作者在工作中应穿戴好劳保用品，避免化学药品与皮肤接触，如槽液或药剂不慎接触皮肤应立即

用清水冲洗，必要时就医：如不慎摄入应立即就医。

433操作中存在吸入伤害风险,应穿戴好防护用品，杜绝违章操作.

434药品的使用和安全防护应符合国家安全法规及企业环保规定。

5工艺控制

5.1一般规定

5.1.1水质应符合HB5472的规定。

5.1.2零件酸洗后的拆卸和搬运必须佩戴清洁的手套,不许赤手接触零件：对临时存放的零件用清沽、干

燥的中性包装纸或塑料布保护，以免受到任何污染。

5.1.3不同合金类型的零件在酸洗时相互接触会引起腐蚀，应避免不同合金类型的零件同情酸洗.

5.1.4使用的压缩空气应符合HB5335的规定

5.1.5零件酸洗时不允许对酸洗溶液进行搅拌，以免因腐蚀速率过高造成零件的过腐蚀。

5.1.6精密尺寸部位等非酸洗区域，推荐采用可剥保护股进行才效保护.

5.1.7零件在湿工序间不允许表干。

5.L8对于组合件或因存在狭小缝隙等原因，导致酸洗溶液不容易流出的件，不允许进行酸洗。

5.2工艺流程

酸洗工艺流程见图1。

装挂

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图1酸洗工艺流程图

5.3工序说明

5.3|装挂

装挂时应避免形成气袋，零件间陪划碰伤、零件夹带溶液或互相遮蔽。

挂具材料应不易与溶液发生反应，推荐使用稔定性较好的不锈钢或钛合金材料或硬聚乙烯板材焊接

制作工装挂具，必要时使用可剥胶对挂具进行保护。

532除油

后需采用不含卤族元索的酒精、丁酮等仃机溶剂或市存除油剂对零组件表面进行擦拭除油或浸泡除

油。

在或除油槽中进行化学除油，碱除油溶液成分及工艺参数见表3。

表3碱除油溶液成分及工艺参数

溶液组成溶液浓度g/L

碳酸钠30〜50

磷酸钠15〜25

硅酸钠0.5ml/L-1.5ml/L

表面活性剂8ml/L〜10ml/L

操作温度/C55〜65

操作时间/min5〜15

5.3.3流动冷水洗

6

进行两次流动冷水洗，第二次流动冷水洗来用去离子水，单次水洗时间大于等于2min.

5.3.4水膜连续性检测

水洗后进行水膜连续性检杳，经检杳合格后方可进行下一工序，否则重新进行除油处理.

水膜连续性检测方法：使用低于38c的水洗后，零件表面形成连续水膜30s。经水膜连续性检验，

待刷湃表面形成连续水膜30s不断裂为合格.

5.3.5酸洗

将零件浸入酸洗液中，以便得到均匀酸蚀又无污染物的表面。为避免过腐蚀，对高精度低粗糙度的

零件应严格控制酸洗时间。酸洗溶液配方及参数见表4。

表4酸洗溶液配方及参数

溶液组成溶液浓度

硝酸20%~30%

氯氟酸0.5%~2.5%

豆合有机酸4%~6%

渗透剂0.1A0.5%

缓蚀剂0.1%〜。5%

操作温度/C室温

操作时间/min氧化皮除净为止

5.3.6流动冷水洗

两次流动冷水洗，第：次水洗采用去离子水洗，单次水洗时间大于等于2min。

5.3.7中和

推荐在卜一表5溶液中进行中和处理，以去除零件表面残用的酸液。

表5中和溶液配方及参数

溶液组成溶液控制g/L

碳酸钠30〜50

操作温度/9室温

操作时间/min1〜5

538流动冷水洗

采用去离子水洗，水洗时间大于•等丁2miiv.

5.39千垛

用干燥、无油的压缩空气吹干、自然晾干或在不大于70C的温度下烘干。

5.3.10折:卸

从本工序开始佩戴洁净的纯棉手套，严禁赤手触碰零件。

将零件从工装夹具上拆除，去除局部保护用可剥离涂料等。

拆卸和搬运零件时，可采用牛皮纸等将零件包装隔离，防止零件划伤或其他损坏。

6质量检验

6.1外现

6.1.1检验方法

酸洗后的零件100%检验。在天然散射光线或无发射光的白色透射光下进行目视检查零件表面质量，

必要时用3〜5倍放大镜检查.

6.1.2检验要求

零件表面除存在允许的材料原带缺陷外，应满足下列要求：

a）不应有油污、手印、印章痕迹和笔迹等.

b）不应有压坑、碰伤、划伤等机械缺陷。

c）允许有轻微的夹具印。

d）酸洗后的钛及钛合金基材表面应无氧化皮或氧化物,无点蚀、不规则的腐蚀、不完全或不均匀的

腐蚀。

e）零组件表面光滑、具有金属光泽或金银勺色、灰白色。锻件表面允许显示出细晶粒组织。

6.2尺寸

6.2.1检骁方法

酸洗后的零件100%检验。采用尺寸精度为测量尺寸土10%范国内的测量工具进行检测。检测中多

点检测后取平均值，平板件可每间隔100mm或以上检测一次。

6.2.2险粉要求

酸洗处理后零件尺寸变化不应超出图样或用户要求。

6.3氢含量及增氢量

6.3.1检测方法

按HB5297.23,GB,，T4698.15进行氢含量或增乳量测试。试样加工、检测结果判定等具体要求按照

下列方法之一执行。

方法I：

a）材料TC4或Ti-6Ak4V试样与零件同批业行热工艺处理，试样厚度Imm〜L5mm,数量I片。

b）酸洗至表面氧化皮退净为止，酸洗后试片每面去除量约0.025mm：

c）截取质量约0.3g的测试试样进行测试：

d）增氢量不超过0.003%为合格。

方法2:

a）试样与待酸洗的零件具有相同的材料、此次和状态：

b）从酸洗后的试样或零件上切取尺寸为31nmX3mmX（10-20）mm（或直径为3mm、长度为10

mm-20mm）的试样，也可直接制缶上述尺寸的试样，试样数量I〜3片：

c）试样与零件采用相同的酸洗过程，表面乳化皮洗净为止；

d）检测试样的气含量：

e）酸洗后的氢含量应符合相关材料标准的规定。

5.3.2检测要求

氢含景及增氢景检测按需进行。

6.4腐馋速率

6.4.1测试方法

采用失重法进行测试。采用与零件同批处理的同材料试件，或从零件边缘截取试件进行测试，测试

方法如下：

（I）测量试片原始厚度6。及原始质量Go：

（2）酸洗后再次测量试样质量：

（3）计鸵酸洗后的质量损失AG,并计算腐蚀速率，按照公式＜1）进行计算。

V=（2xAGxd（＜）/G「.....................................（1）

式中:

V--腐蚀速率，单位为单面腐蚀宅米每小时（mm/单面小）：

4G------质量损失，单位为亮克（mg）:

5（,--原始厚度，单位为本米（mm）：

Go---原始质量，单位为毫克（mg）。

6.4.2测试要求

腐蚀速率测试按需进行。

6.5a层检测

6.5.1检测方法

HB/Z344酸洗过的试件表面的。层应全部清除，a层的检查方法用金相法或显微硬度法。

6.5.2检测要求

a层检测按需进行.

7质量控制

7.1溶液控制

8

7.L1溶液配制应满足下列要求：

a）槽子在配制前应彻底清洗,以去除油脂、污垢、化学药品或沉渣等污染物：

b）加入计算量的去离子水；

c）依次将硝酸、氢氟酸、复合有机酸、渗透剂、缓蚀剂沿槽壁缓慢倒入槽中。

7.1.2溶液惟护与调第应满足下列要求：

a）应对溶液进行定期分析及维护，使溶液难持在有效的浓度范围。

b）可根据生产实际情况，对溶液进行调整,及时补充原液，以确保溶液达