專利名稱：一種去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鈦管材加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法。
背景技術(shù)：
鈦管材以其優(yōu)異的耐蝕、比強(qiáng)度高等性能廣泛應(yīng)用于化工、航天等領(lǐng)域，鈦管材的制備技術(shù)目前分為兩種斜軋穿孔和擠壓。其中擠壓工藝由于在擠壓過程中鈦材始終受到三向壓應(yīng)力，所以所制的的管材內(nèi)外表面光潔、缺陷少，可滿足成品要求比較高的管材技術(shù)條件，該工藝目前被廣泛使用。采用擠壓工藝時，鈦擠壓管材的內(nèi)外表面必須用銅或者鋼套全部進(jìn)行包覆，目的是讓銅或者鋼包覆層作為潤滑介質(zhì)并保護(hù)鈦材基體不被嚴(yán)重氧化。但是制得的管材在進(jìn)行軋制加工前必須將表面的包覆層去除，目前國內(nèi)廣泛采用的方法是用加熱后的硝酸溶液進(jìn)行浸泡去除，在浸泡過程中產(chǎn)生很大的氮氧化物煙霧，對環(huán)境和操作工人危害較大，還沒有一種較好的方法對其進(jìn)行替代。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作工藝簡單，投資少，對環(huán)境污染小，對基體沒有腐蝕，并可以反復(fù)使用大幅節(jié)約加工成本的去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將FeCl3和HCl加入水中，配制成Fe3+濃度為2mol/L 3mol/L，pH值為3以下的溶液，然后將溶液加熱到 70°C ；(2)將鈦管材或鈦合金管材置于步驟(1)中所述溫度為55°C 70°C的溶液中浸泡，同時向溶液中通入壓縮空氣，使溶液流動，待鈦管材或鈦合金管材表面的包覆層全部溶解后取出鈦管材或鈦合金管材；(3)將步驟( 中取出的鈦管材或鈦合金管材用30°C 60°C的熱水沖洗干凈后晾干；(4)采用鋼板做陽極，銅板做陰極，對步驟O)中浸泡過鈦管材或鈦合金管材的溶液進(jìn)行電解，回收溶液中的有色金屬離子。上述步驟O)中所述包覆層為銅包套或鋼包套。上述步驟⑵中所述壓縮空氣的壓力為0. 3MPa 0. 6MPa。上述步驟O)中所述壓縮空氣的流量為20L/(s · m2)，20L/(s · m2)是指單位面積壓縮空氣的流量為20L/s。上述步驟O)中所述溶液流動的速度不小于0. 5m/s。上述步驟(4)中所述電解的電壓為0. 5V。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明通過!^eCl3與包覆在鈦管材或鈦合金管材表面的銅包套或鋼包套發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在加工過程中沒有廢氣產(chǎn)生，不會產(chǎn)生氮氧化物煙霧，不會對環(huán)境及操作工人造成危害，對環(huán)境污染小。2、本發(fā)明通過在溶液中通入壓縮空氣，使溶液中的!^2+轉(zhuǎn)化成狗3+，溶液可以反復(fù)使用，大幅節(jié)約了加工成本。3、本發(fā)明的操作工藝簡單，對場地要求簡單，投資少，加工過程中溶液對鈦管材或鈦合金管材基體沒有腐蝕，適用于鈦管材及鈦合金管材包覆層的去除。4、本發(fā)明通過電解將浸泡鈦管材或鈦合金管材后的溶液中的有色金屬離子回收， 回收后的有色金屬離子可用于其它金屬加工工藝，節(jié)約了資源。下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實施例方式實施例1(1)將!^eCl3和HCl加入水中，配制成!^3+濃度為3mol/L，pH值為3的溶液，然后將溶液加熱到；(2)將表面包覆銅包套的鈦管材置于步驟(1)中所述溫度為55°C的溶液中浸泡， 同時向溶液中通入壓縮空氣使溶液的流動速度為0. 5m/s，壓縮空氣的壓力為0. 3MPa，壓縮空氣的流量為20L/(s · m2)，待鈦管材表面包覆的銅包套全部溶解后取出鈦管材；(3)將步驟O)中取出的鈦管材用30°C的熱水沖洗干凈后晾干；(4)采用鋼板做陽極，銅板做陰極，對步驟O)中浸泡過鈦管材的溶液進(jìn)行電解， 回收溶液中的有色金屬離子，電解電壓為0. 5V。本實施例通過!^eCl3與包覆在鈦管材表面的銅包套發(fā)生化學(xué)反應(yīng)去除銅包套， 2Fe3++Cu — 2Fe2++Cu2+，在加工過程中沒有廢氣產(chǎn)生，不會產(chǎn)生氮氧化物煙霧，不會對環(huán)境及操作工人造成危害。實施例2(1)將!^eCl3和HCl加入水中，配制成!^3+濃度為2mol/L，pH值為1的溶液，然后將溶液加熱到70°C ；(2)將表面包覆鋼包套的鈦管材置于步驟(1)中所述溫度為70°C的溶液中浸泡， 同時向溶液中通入壓縮空氣使溶液的流動速度為2m/s，壓縮空氣的壓力為0. 6MPa，壓縮空氣的流量為20L/(s · m2)，待鈦管材表面包覆的鋼包套全部溶解后取出鈦管材；(3)將步驟O)中取出的鈦管材用60°C的熱水沖洗干凈后晾干；(4)采用鋼板做陽極，銅板做陰極，對步驟O)中浸泡過鈦管材的溶液進(jìn)行電解， 回收溶液中的有色金屬離子，電解電壓為0. 5V。本實施例通過!^eCl3與包覆在鈦管材表面的鋼包套發(fā)生化學(xué)反應(yīng)去除鋼包套， 2Fe3++Fe — 3! 2+,在加工過程中沒有廢氣產(chǎn)生，不會產(chǎn)生氮氧化物煙霧，不會對環(huán)境及操作工人造成危害。實施例3(1)將!^eCl3和HCl加入水中，配制成!^e3+濃度為2. 5mol/L，pH值為2的溶液，然后將溶液加熱到60°C ；(2)將表面包覆銅包套的鈦合金管材置于步驟⑴中所述溫度為60°C的溶液中浸泡，同時向溶液中通入壓縮空氣使溶液的流動速度為1. 5m/s，壓縮空氣的壓力為0. 45MPa, 壓縮空氣的流量為20L/(s ·πι2)，待鈦合金管材表面包覆的銅包套全部溶解后取出鈦合金管材；(3)將步驟(2)中取出的鈦合金管材用45°C的熱水沖洗干凈后晾干；(4)采用鋼板做陽極，銅板做陰極，對步驟O)中浸泡過鈦合金管材的溶液進(jìn)行電解，回收溶液中的有色金屬離子，電解電壓為0. 5V。本實施例通過FeCl3與包覆在鈦合金管材表面的銅包套發(fā)生化學(xué)反應(yīng)去除銅包套，2i^e3++Cu — 2Fe2++Cu2+，在加工過程中沒有廢氣產(chǎn)生，不會產(chǎn)生氮氧化物煙霧，不會對環(huán)境及操作工人造成危害。實施例4(1)將!^eCl3和HCl加入水中，配制成!^e3+濃度為2. 5mol/L，pH值為2的溶液，然后將溶液加熱到65°C ；(2)將表面包覆銅包套的鈦管材置于步驟(1)中所述溫度為65°C的溶液中浸泡， 同時向溶液中通入壓縮空氣使溶液的流動速度為1.5m/s，壓縮空氣的壓力為0. 45MPa，壓縮空氣的流量為20L/(s · m2)，待鈦管材表面包覆的銅包套全部溶解后取出鈦管材；(3)將步驟(2)中取出的鈦管材用45°C的熱水沖洗干凈后晾干；(4)采用鋼板做陽極，銅板做陰極，對步驟O)中浸泡過鈦管材的溶液進(jìn)行電解， 回收溶液中的有色金屬離子，電解電壓為0. 5V。本實施例通過!^eCl3與包覆在鈦管材表面的銅包套發(fā)生化學(xué)反應(yīng)去除銅包套， 2Fe3++Cu — 2Fe2++Cu2+，在加工過程中沒有廢氣產(chǎn)生，不會產(chǎn)生氮氧化物煙霧，不會對環(huán)境及操作工人造成危害。實施例5(1)將!^eCl3和HCl加入水中，配制成!^3+濃度為3mol/L，pH值為3的溶液，然后將溶液加熱到70°C ；(2)將表面包覆鋼包套的鈦合金管材置于步驟(1)中所述溫度為70°C的溶液中浸泡，同時向溶液中通入壓縮空氣使溶液的流動速度為0. 5m/s，壓縮空氣的壓力為0. 3MPa, 壓縮空氣的流量為20L/(s ·πι2)，待鈦合金管材表面包覆的鋼包套全部溶解后取出鈦合金管材；(3)將步驟(2)中取出的鈦合金管材用60°C的熱水沖洗干凈后晾干；(4)采用鋼板做陽極，銅板做陰極，對步驟O)中浸泡過鈦合金管材的溶液進(jìn)行電解，回收溶液中的有色金屬離子，電解電壓為0. 5V。本實施例通過FeCl3與包覆在鈦合金管材表面的鋼包套發(fā)生化學(xué)反應(yīng)去除鋼包套，2i^3++Fe — 3狗2+，在加工過程中沒有廢氣產(chǎn)生，不會產(chǎn)生氮氧化物煙霧，不會對環(huán)境及操作工人造成危害。實施例6(1)將!^eCl3和HCl加入水中，配制成!^3+濃度為2mol/L，pH值為1的溶液，然后將溶液加熱到；
(2)將表面包覆鋼包套的鈦合金管材置于步驟(1)中所述溫度為55°C的溶液中浸泡，同時向溶液中通入壓縮空氣使溶液的流動速度為2m/s，壓縮空氣的壓力為0. 6MPa，壓縮空氣的流量為20L/(s ·πι2)，待鈦合金管材表面包覆的鋼包套全部溶解后取出鈦合金管材；(3)將步驟(2)中取出的鈦合金管材用30°C的熱水沖洗干凈后晾干；(4)采用鋼板做陽極，銅板做陰極，對步驟O)中浸泡過鈦合金管材的溶液進(jìn)行電解，回收溶液中的有色金屬離子，電解電壓為0. 5V。本實施例通過FeCl3與包覆在鈦合金管材表面的鋼包套發(fā)生化學(xué)反應(yīng)去除鋼包套，2i^3++Fe — 3狗2+，在加工過程中沒有廢氣產(chǎn)生，不會產(chǎn)生氮氧化物煙霧，不會對環(huán)境及操作工人造成危害。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將FeCl3和HCl加入水中，配制成!^e3+濃度為2mol/L 3mol/L，pH值為3以下的溶液，然后將溶液加熱到 70°C ；(2)將鈦管材或鈦合金管材置于步驟(1)中所述溫度為55°C 70°C的溶液中浸泡，同時向溶液中通入壓縮空氣，使溶液流動，待鈦管材或鈦合金管材表面的包覆層全部溶解后取出鈦管材或鈦合金管材；(3)將步驟O)中取出的鈦管材或鈦合金管材用30°C 60°C的熱水沖洗干凈后晾干；(4)采用鋼板做陽極，銅板做陰極，對步驟O)中浸泡過鈦管材或鈦合金管材的溶液進(jìn)行電解，回收溶液中的有色金屬離子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法，其特征在于，步驟O)中所述包覆層為銅包套或鋼包套。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法，其特征在于，步驟⑵中所述壓縮空氣的壓力為0. 3MPa 0. 6MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法，其特征在于，步驟O)中所述壓縮空氣的流量為20L/(s*m2)，20L/(s·!!!2)是指單位面積壓縮空氣的流量為20L/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法，其特征在于，步驟O)中所述溶液流動的速度不小于0.5m/s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法，其特征在于，步驟中所述電解的電壓為0.5V。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除鈦管材及鈦合金管材表面包覆層的方法，該方法首先將FeCl3、HCl與水配制成溶液，然后將鈦管材或鈦合金管材置于溶液中浸泡，通過溶液中FeCl3與鈦管材或鈦合金管材表面的包覆層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而去除鈦管材及鈦合金管材表面的包覆層，同時通過向溶液中通入壓縮空氣，將溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+，從而使溶液可以反復(fù)使用，最后通過電解將浸泡過鈦管材或鈦合金管材的溶液中的有色金屬離子回收。本發(fā)明的操作工藝簡單，對場地要求簡單，投資少，加工過程中溶液對鈦管材或鈦合金管材基體沒有腐蝕，且加工過程中沒有廢氣產(chǎn)生，不會產(chǎn)生氮氧化物煙霧，不會對環(huán)境及操作工人造成危害，對環(huán)境污染小。
文檔編號C23G1/10GK102206829SQ20111010271
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月23日
發(fā)明者楊亞社, 楊建朝, 楊永福, 王偉 申請人:西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司