【正文】 產(chǎn)生原因 由原料帶來的，拔制后未能消除。 二 直道內(nèi)折 1. 缺陷特征 拔制后，鋼管內(nèi)表面呈直線形的鋸齒狀折迭。局部或 通長(zhǎng) 的出現(xiàn)在鋼管上。 這些缺陷的表現(xiàn)形式與冷拔加工方法是緊密聯(lián)系著的。 冷拔鋼管缺陷及消除方法 冷拔鋼管生產(chǎn)，是使金屬管坯在經(jīng)過生產(chǎn)準(zhǔn)備工序加工后，在冷狀態(tài)下使其通過拔模和芯棒配制成德孔型產(chǎn)生塑 性變形，而后再經(jīng)輔助工序加工來實(shí)現(xiàn)的。沖洗時(shí)首先要沖洗管捆的外表面 ，由上而下一排一排的沖洗；其次由下而上逐根逐排沖洗鋼管的內(nèi)表面，使氧化鐵皮，殘酸，亞鐵鹽等贓物完全除凈。水洗后要立即傾斜的吊放于沖洗臺(tái)開口，端朝向較低的一面。 鋼管的水洗。緩蝕效率可達(dá)到 88— 91﹪ .但是酸洗溫度不得超過 800C。 要克服上述缺點(diǎn)，在硫酸溶液中加入既能減少鋼基溶解和原子氫向剛中擴(kuò)散，同時(shí)又不減低氧化鐵皮溶解速度的物質(zhì)，也就是酸洗緩蝕劑并起著泡沫劑的作用。引起氫脆，降低鋼的機(jī)械性能；另外溢出的氣泡帶走了極微小的酸滴 ，產(chǎn)生大量的酸霧，惡化工作環(huán)境，影響工人身體健康。硫酸酸洗的特點(diǎn)是鋼的鐵基體的溶解，產(chǎn)生的大量的氫原子和氫氣泡。主要是以鉻鐵氧化物的化合物 形式存在這種化合物質(zhì)只能用氫氟酸和硝酸的混合液才能消除。他們不易于溶解于硫酸溶液易溶解于熱鹽酸溶液。 4 酸洗黑渣 酸洗后的鋼管，其表面除了殘留有亞鐵鹽以外，還有一薄層是由鋼中各種化學(xué)元素氧化物或其鹽 類所組成的酸洗黑渣。 在生產(chǎn)車間為了改善酸洗質(zhì)量，在酸洗間都設(shè)有高壓水和熱水槽沖洗。但是只要酸洗操作者堅(jiān)持認(rèn)真操作，認(rèn)真檢查，避免欠酸洗時(shí)完全可以做到的。 為避免欠酸洗，酸洗操作者不需根據(jù)鋼的化學(xué)成分、鋼材規(guī)格及氧化鐵皮情況和酸洗溶液的濃度、溫度等條件正確的掌握酸洗時(shí)間。 3 欠酸洗 鋼材經(jīng)酸洗后表面仍有氧化鐵皮沒有除掉的現(xiàn)象稱之為欠酸洗。 為防止過酸洗的產(chǎn)生，要嚴(yán)格遵守酸洗技術(shù)操作規(guī)程；在酸洗溶液里要加入適當(dāng)?shù)木徫g劑。 產(chǎn)生過酸洗的主要原因有三，一是 酸洗溶液濃度過低，溫度過高，酸蓄時(shí)間過長(zhǎng)；二是酸洗溶液的濃度較高，酸洗時(shí)間過長(zhǎng)；三是酸洗溶液不清潔，使鋼材的一部分蒙上一層贓物，未蒙贓物的部分就有造成過酸洗的肯能。 對(duì)于已產(chǎn)生酸洗氫脆的鋼材，可采用烘干或長(zhǎng)時(shí)間放置的辦法，使鋼材內(nèi)部的氫原子析出來，降低或完全消除酸洗氫脆性。如圖 預(yù)防氫脆的措施是 按照規(guī)定的酸液濃度及溫度進(jìn)行操作，盡量縮短酸洗時(shí)間，按時(shí)按量加入 緩蝕劑。氫脆主要受氫原子擴(kuò)散速度的影響。 三 酸洗的缺陷 酸洗的氫脆性，欠酸洗，過酸洗及殘留黑渣是鋼材在 酸洗過程中的主要缺陷。但這種方法也有不可忽視的弱點(diǎn)，就是蒸汽冷凝水稀釋酸溶液濃度而不利于酸洗，同時(shí)使廢酸大量增加，導(dǎo)致廢酸回收不過來而失調(diào)，使廢酸過剩，甚至于排掉，增加酸的消耗。但這種加熱方法需要一定的設(shè)備，又要維修較麻煩。 （ 三 ） 酸溶液的加熱 硫酸酸洗時(shí)，通常有兩種加熱方法，即石墨熱交換器間接加熱酸溶液和蒸汽直接加 熱。大多數(shù)酸洗車間都設(shè)有化驗(yàn)室 ，保證每天化驗(yàn)一次，并把各槽的化驗(yàn)結(jié)果及時(shí)公布，作為酸洗工人正確操作（控制）酸洗溫度，酸洗時(shí)間，酸洗調(diào)整，報(bào)廢酸液的依據(jù)。 當(dāng)硫酸溶液的濃度降到﹤ 5%，而硫酸亞鐵含量高于 300～ 350克 /升時(shí)，可把酸洗液報(bào)廢，排掉，重新配置酸洗液。 配制 1 米 3硫酸酸洗溶液所需濃硫酸的數(shù)量 需配制的硫酸酸洗溶液濃度 % 硫酸加入量 比重 比重 米 3 公斤 米 3 公斤 10 13 15 17 20 23 25 （ 二 ） 硫酸酸洗溶液的調(diào)整 在生產(chǎn)過程中，由于酸液的不 斷消耗，硫酸亞鐵的含量不斷增高，酸洗槽內(nèi)的酸液成分不斷發(fā)生變化。 具體配制時(shí)，可先在槽內(nèi)放入（ 4）式中計(jì)算的水量，然后把濃硫酸緩緩倒入酸洗槽內(nèi)，直至液面升到計(jì)算高度為止，經(jīng)化驗(yàn)無誤后，即可使用。 為了在酸洗槽里配酸方便，可用酸液在酸洗槽里的高度表示酸液的體積： H1= ??（ 3） H2= ??（ 4） 式中 V2需要配制濃度為 C2（重量百分?jǐn)?shù)）的硫酸溶液的體積數(shù)，米 3。只要比重計(jì)測(cè)出硫酸的比重，就可以從表中查出濃度。當(dāng)酸液的硫酸濃度已下降到最低的允許值，而亞鐵含量還沒有達(dá)到最高允許值時(shí)，為使酸液恢復(fù)酸洗能力，就需要對(duì)酸液進(jìn)行調(diào)整。 鋼材酸洗時(shí)，一般要在 5～ 25%的硫酸溶液里進(jìn)行，因此需要把濃硫酸按要求配制或適合酸洗的溶液（一般為 12～ 18%）。純硫酸時(shí)無色透明的液體，比重 ，沸點(diǎn) 330℃，可以任意量溶解于水，并放出大量熱量。一般說，直徑大，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的鋼材酸洗時(shí)間應(yīng)相應(yīng)長(zhǎng)些。 此外，表面粗糙的鋼材在酸洗過程中 ，鋼材的鐵基體溶解速度要比表面光滑的快一些。 酸洗時(shí)，鋼的組織結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的鐵基體溶解速度也有明顯的影響。 七 鋼的化學(xué)成分和組織的影響 在硫酸溶液里進(jìn)行酸洗的鋼材大部分是碳素鋼和部分合金鋼。 氧化鐵皮厚度及均勻性對(duì)酸洗過程的影響也比較明顯，氧化鐵皮越厚， 則酸洗時(shí)間越長(zhǎng)；氧化鐵皮不均勻，在整個(gè)酸洗過程中，薄的氧化鐵皮很快就被除掉，而厚的氧化鐵皮則需要很長(zhǎng)時(shí)間才能除掉，這樣就易于造成過酸洗或欠酸洗。如果氧化鐵皮比較疏松和有裂縫或孔隙，在酸洗時(shí)，酸液極易透過氧化鐵皮鋼材的鐵基體起反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氫氣，加快了酸洗過程中的機(jī)械剝離作用，因而酸洗速度快些。 某些高合金鋼，如 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼的氧化鐵皮根本不溶于單一的酸溶液中，因此，對(duì)這類的鋼材都采用混合酸液酸洗。 合金鋼的氧化鐵皮除了 FeO, Fe3O4, Fe2O3外，還含有合金元素的氧化物，如 Cr3Mo 鋼的氧化鐵皮里就含有鉻和鉬 的氧化物，這些氧化物很難或不溶于硫酸溶液。氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)，厚度，性質(zhì)不同，酸液對(duì)其的溶解速度也不一樣。 五 緩蝕劑的影響 在酸液中加入緩沖劑可降低鋼材基體在酸液中的溶解，并可阻止氫從酸液中逸出，改善工作條件。 但攪動(dòng)對(duì)于難溶層的 Fe2O3和 Fe3O4幾乎不顯示影響，而對(duì)疏松多孔的 FeO 層的酸洗 速度有顯著提高（ FeO占全部氧化鐵皮總量的 50%）。 鋼材酸洗時(shí)產(chǎn)生的氫氣和加熱時(shí)產(chǎn)生的蒸汽，都能起攪動(dòng)溶液的作用。 四 硫酸溶液攪動(dòng)對(duì)酸洗速度的影響 攪動(dòng)酸液能加速溶液循環(huán)，使鋼材附近的溶液不斷更新，從 而提高鋼材的酸洗速度。另外，殘留在鋼材表面的硫酸亞鐵頁較難沖洗干凈，影響表面缺陷的清理。 三 硫酸亞鐵含量對(duì)酸洗速度的影響 在酸洗過程中 ，隨著鋼中的鐵及氧化鐵皮的溶解，溶液濃度逐漸降低，而硫酸亞鐵含量不斷增加，使酸洗速度減慢。 在實(shí)際生產(chǎn)中，酸洗溫度控制在 45～ 80℃ .當(dāng)硫酸溶液濃度降低時(shí)，可用提高溶液溫度的辦法來提高酸洗速度。酸液濃度過低，也會(huì)降低酸洗質(zhì)量，造成欠酸洗，并降低酸洗能力。當(dāng)硫酸溶液濃度接近 57%時(shí)，鋼材料表面完全鈍化，金屬鐵停止溶解。如果濃度繼續(xù)增加（超過25%），酸洗速度反而下降。 一 硫酸溶液的濃度對(duì)酸洗 速度的 影響 硫酸溶液的濃度時(shí)影響酸洗速度的主要因素之一，如圖一所示。? ○一 影響酸洗的因素 鋼材在硫酸溶液中酸洗時(shí)，由于鋼材的鐵基體和鐵的各種氧化物都同硫酸溶液起化學(xué)反應(yīng)，因此影響酸洗的因素是比較多的。歸納起來，影響酸洗過程進(jìn)行速度的因素主要有如下幾個(gè)方面。酸洗時(shí)硫酸溶液的濃度由 5%增加到 25%時(shí)，酸洗速度提高一倍，這時(shí)酸洗時(shí)間最短。當(dāng)硫酸溶液濃度過高時(shí)，硫酸的氧化和鈍化性質(zhì)增強(qiáng)，鋼坯表面生成的鈍化薄膜， 阻礙酸與金屬鐵繼續(xù)作用，酸洗時(shí)間增加。 在實(shí)際生產(chǎn)中各種鋼坯，鋼材都在 5~20%的硫酸溶液里進(jìn)行酸洗，酸液的最高濃度不超過 22%。 二 硫酸溶液的溫度對(duì)酸洗速度的影響 硫酸溶液的溫度對(duì)酸洗速度的影響比濃度對(duì)酸洗速度的影響要大的很多，由圖二可看出：當(dāng)溫度由 16℃時(shí)，溫度只升高 ，酸洗速度卻提高 14倍，由濃度與酸洗速度的關(guān)系圖 可看出，當(dāng)硫酸濃度由 5%增加到 25%時(shí)，濃 度增加了 5倍，而酸洗速度只提高一倍。但當(dāng)溫度過高時(shí)，硫酸與鋼中的鐵作用劇烈，容易造成酸洗氫脆缺陷，并且酸液蒸發(fā)量過大會(huì)惡化工作環(huán)境。硫酸亞鐵含量對(duì)酸洗速度的影響見表 ： 硫酸溶液濃度為 5%時(shí)硫酸亞鐵含量對(duì)酸洗時(shí)間的影響 硫酸亞鐵含量（克 /升） 酸洗時(shí)間（分） 78 190 305 由于硫酸亞鐵在硫酸溶液中的溶解度有一定限度，當(dāng)溶液中的硫酸亞鐵含量超過了它的溶解度時(shí)，硫酸亞鐵大量的積聚在鋼坯表面，從而使酸洗速度急劇下降。當(dāng)硫酸濃度下降到 5%以下，硫酸亞鐵含量達(dá)到 300～ 350克 /升應(yīng)該更換酸洗 液 。 攪動(dòng)溶液，使氧更容易在酸液中溶解，而溶液里含氧量增加，能更加快鐵的溶解，從而提高酸洗速度。在酸洗槽上安裝酸洗搖動(dòng)機(jī)，或用 吊車將裝有鋼材的料筐反復(fù)在酸洗池中起落，也能起攪動(dòng)作用。 此外，由于酸溶液的流動(dòng)，使溶液變得不均勻了，并可使蒸汽不至于停滯在酸洗物件的表面，（因氣泡會(huì)使這些局部表面酸 洗不好），從而提高酸洗質(zhì)量。 六 氧化鐵皮本身的影響 鋼材表面的氧化鐵皮性質(zhì)對(duì)酸洗的速度和質(zhì)量是有較大影響的。 氧化鐵皮各層中含氧量 少 的那一層 ，溶解速度快， FeO 的溶解速度最快， Fe2O3溶解就困難， Fe3O4也是如此。因此是酸洗速度變慢，延長(zhǎng)酸洗時(shí)間。 氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)對(duì)酸洗速度的影響也是比較大的。反之，當(dāng)氧化鐵皮致密，裂縫或孔隙較少時(shí)，酸洗速度則慢些。因此，在酸洗過程中，對(duì)鋼材表面上的氧化鐵皮厚度及均勻性，要予以 足夠的重視。對(duì)于碳鋼，其含碳量越高，則鋼材的鐵基體溶解速度越快。鋼的組織不均勻，含有大量的夾雜物，也能加速鋼材鐵基體的溶解。 鋼材的規(guī)格及長(zhǎng)度對(duì)酸洗液有影響。 二 硫酸溶液的調(diào)配 濃硫酸是一 種強(qiáng)氧化性酸。由于濃硫酸（ 75%以上） 對(duì)鐵器腐蝕作用很小，一般可用鋼鐵容器儲(chǔ)存和運(yùn)輸。同時(shí)，在酸洗過程中，隨著酸洗液的消耗，酸溶液濃度將不斷下 降，硫酸亞鐵含量將不斷增加。 生產(chǎn)中為了便于配制酸液和調(diào)整酸液，一般皆使用硫酸比重和濃度之間的關(guān)系見表（一）。 （ 一 ） 硫酸酸洗溶液的配制 酸洗液可用下式配制： V1= ??（ 1） 式中 d濃硫酸溶液的比重； c1濃硫酸的濃度（ 75%的濃度， c1=75） c2需配制的酸洗溶液濃度； V1配制，米 3濃度為 c2(重量百分?jǐn)?shù) )的硫酸溶液所需要的濃硫酸體積數(shù)，米 3 如果用所需配制的酸液體積表示，則（ 1）式為： V1=V2 ??（ 2） 式中， V2需配制的酸洗溶液的體積數(shù)，米 3。 d硫酸溶液的比重； C1濃硫酸溶液其比重為 d 時(shí)的重量百分濃度； C2需配制的硫酸溶液的重量百分濃度； L 酸洗槽的有效長(zhǎng)度，米； B酸洗槽的有效寬度，米； H1在配制體積為 V2（米 3）的硫酸溶液時(shí)需加入酸槽內(nèi)的濃硫酸高度，米； H2配制體積為 V2（米 3）的硫酸溶液時(shí)需在硫酸槽內(nèi)預(yù)先加入水的高度，米。 為便于參考，將某廠的硫酸溶液的配制列于下表。當(dāng)硫酸濃度降到 7－ 8%以下，而硫酸亞鐵卻低于 150 克 /升時(shí)，就需要加入適量的新酸，使硫酸溶液滑過 鋼材酸洗時(shí)對(duì)酸濃度的要求，如果酸液中的硫酸亞鐵含量﹥ 150克 /升時(shí)，盡管酸液濃度較低，在生產(chǎn)中一般不在加入新酸，以免造成過多的酸液浪費(fèi)。 在生產(chǎn)過程中，為了經(jīng)常了解酸洗液的變化情況，以便于酸洗工人正確的掌握酸洗制度。 有的生產(chǎn)車間，為了提高酸洗的自動(dòng)化程度，在酸洗槽上還安裝了酸洗時(shí)間記錄儀，自動(dòng)控制溫度儀和酸液濃度測(cè)量計(jì)，利用這些儀表記錄鋼材在酸洗槽里的酸洗 時(shí)間，控制酸洗溫度始終保持在一定范圍內(nèi)，隨時(shí)測(cè)量酸洗液的濃度，這樣可以大大改善酸 洗工人的操作條件，減輕酸洗工人的強(qiáng)度，并未提高酸洗質(zhì)量創(chuàng)造了 好條件。石墨熱交換器加熱酸溶液，雖然也是通入蒸汽來進(jìn)行交換以間接加熱酸溶液，但它不存在蒸汽冷凝水稀釋酸溶液的問題，這是它的優(yōu)點(diǎn)。 蒸汽直接加熱具有費(fèi)用少，不要設(shè)備，管理方便等優(yōu)點(diǎn)。此外，還產(chǎn)生大量的酸汽跑出，惡化工作環(huán)境，腐蝕車間及行車的鋼結(jié)構(gòu)。下面分別介紹： 1 酸洗氫脆性 酸洗時(shí)氫氣除了對(duì)氧化鐵皮由剝離作用外，還要向鋼材基體內(nèi)部擴(kuò)散，并在雜質(zhì)或氣孔中 聚集，導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力增加，降低鋼的塑性