ISO 27831-2:金属表面清洁和制备 — 有色金属

有色金属(包括铝、铜、钛和镁合金)涂层前表面清洁和制备的标准工艺

ISO 27831-2 标准简介

ISO 27831-2:2008 规定了有色金属及其合金的清洁和制备工艺,包括铝、铜、镍、钛、镁、锌、锡、钨、铅及其合金以及已涂层工件。该部分补充了 ISO 27831-1(黑色金属),设计为”独立”文件——第 1 至 6 条摘自第 1 部分,清洁工艺遵循相同的标示系统(第 1 部分的工艺 A 至 M,延伸至有色金属专用处理的工艺 N 至 Z)。

有色金属具有独特的清洁挑战:铝形成致密的氧化层需要特定的蚀刻处理,钛易受氢吸收和应力腐蚀开裂的影响,镁合金反应性极强,需要特殊处理以避免过度化学侵蚀。

金属专用清洁要求

该标准为每组有色金属分配了详细条款,认识到它们不同的表面化学和清洁要求。铝及其合金获得最广泛的处理(第 11 条),规定了脱脂、腐蚀产物去除、氧化物去除(蚀刻)、阳极氧化前处理、粘接、电镀、自催化镀镍、转化涂层、金属喷涂、搪瓷和 PVD 辅助处理的特定工艺。

金属组别 条款 关键清洁考虑
铝及其合金 11 氧化层去除(蚀刻);避免强碱;需要单独的磨料介质
铜及其合金 12 重铬酸盐/硫酸清洗;光亮浸渍;硝酸酸洗
镍及其合金 13 电抛光和化学抛光选项;钝化考虑
钛及其合金 14 氢脆风险;特定酸洗配方(工艺 S)
镁合金 15 高反应性;特殊铬酸盐转化预处理;避免水溶液接触
锌基合金 16 压铸件表面处理;铬酸盐转化兼容性
钛合金需要特别注意:某些卤代溶剂(三氯乙烯、全氯乙烯)可能导致钛的应力腐蚀开裂。该标准明确限制其使用,工艺 S 提供了使用硝酸和氢氟酸混合物的专用酸洗配方用于钛表面处理。

扩展清洁工艺(N 至 Z)与工程应用

第 2 部分将清洁工艺字母表扩展了 12 个附加工艺:工艺 N(铝合金酸洗,6 种方法)、工艺 O(铝的氧化物去除/蚀刻)、工艺 P(铝的腐蚀产物去除、蚀刻、化学抛光、电光亮和电抛光)、工艺 Q(铜及铜合金清洁)、工艺 R(铜合金酸除鳞)、工艺 S(钛酸洗)、工艺 T(镍酸洗和抛光)、工艺 U(锡合金准备)、工艺 V(金涂层污染物去除)、工艺 W(铝电镀准备)、工艺 X(镍电镀准备)、工艺 Y(钛电镀准备,3 种方法)和工艺 Z(锌电镀准备,2 种方法)。

对于工程实践,最关键的考虑是将清洁工艺与基体金属和预期的后续涂层相匹配。例如,用于阳极氧化的铝需要不同于用于电镀的铝的氧化物去除处理(工艺 O vs 工艺 W)。该标准全程提供明确的工艺选择指导,并通过交叉引用确保正确的顺序得以遵循。

处理混合材料组件时,标准要求所选处理必须适用于每种组成材料和组合。这对于组合了黑色和有色金属部件的组件尤其重要——清洁工艺不得损坏任何一种材料类型。

常见问题

问:ISO 27831-2 可以独立于第 1 部分使用吗?
答:可以。该标准设计为”独立”文件——第 1 至 6 条(范围、规范性引用文件、术语、基本信息、要求、标准清洁方法)摘自第 1 部分,并且全篇使用相同的工艺标示系统。
问:铝阳极氧化前推荐的清洁方法是什么?
答:工艺 O(氧化物去除/蚀刻)指定用于铝阳极氧化和粘接前的准备。处理包括脱脂后浸入氢氧化钠基蚀刻溶液,具体配方和条件在标准中详细说明。
问:如何去除铝表面的腐蚀产物?
答:方法 P1(浸渍)或 P2(擦拭)指定使用磷酸和重铬酸钠溶液或硝酸溶液。选择取决于腐蚀程度和部件几何形状。
问:清洁镁合金有哪些特殊考虑?
答:镁合金反应性极强,在进一步涂层前需要铬酸盐基转化预处理。水溶液必须仔细控制以避免过度侵蚀,标准为不同镁合金类型和状态(铸态、机加工态、锻造态、板材)提供了特定配方。

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