本發(fā)明屬于鈦合金表面處理，具體涉及一種環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法。
背景技術：
1、鈦合金具有比強度高、耐腐蝕性好、生物相容性好等諸多優(yōu)點，在多個領域得到廣泛應用，其表面處理技術也備受關注。鈦合金材料表面的氧化皮及硬α滲氧層清除工藝，主要分為機械處理與化學腐蝕兩大類。機械處理（如噴砂、砂光、水磨）對工件形狀和尺寸適應性較差，且在處理過程中厚度精度均勻控制難度大，應用范圍因此受限。
2、化學腐蝕法適用性更廣，行業(yè)普遍采用堿洗預處理結合后續(xù)酸洗的工藝。常用酸洗體系包括：堿洗+氫氟酸（hf）體系和堿洗+三酸混合溶液（h2so4、hcl、hno3）。第一種體系應用最多最成熟，但氫氟酸本身的極強腐蝕性與揮發(fā)性，存在顯著的吸入性健康風險。更為關鍵的是，在目前最主流的hf-hno3酸洗體系中，反應易產(chǎn)生副產(chǎn)物一氧化氮。no在空氣中迅速被氧氣氧化，生成有毒的二氧化氮，并形成特征性的黃棕色煙霧（黃煙），污染環(huán)境。為應對這些嚴重的安全與環(huán)保隱患，工業(yè)應用必須配備密閉酸洗線、高級安全防護設施及專門的廢液處理系統(tǒng)，導致整套設備的初始投資與后續(xù)運行維護成本極其高昂。而第二種堿洗+三酸混合溶液（h2so4、hcl、hno3）體系，雖可避免了氫氟酸體系的部分風險，但面臨堿酸洗后鈦合金表面易出現(xiàn)“皺紋”狀缺陷、晶界腐蝕坑以及氫含量升高等問題，損害產(chǎn)品的外觀質量與潛在性能。
3、針對上述兩種主流體系中存在的問題，仍需提供一種吸氫量少、酸洗后表面平滑、不產(chǎn)生工業(yè)廢氣的環(huán)保型鈦合金堿酸洗表面處理方法。
技術實現(xiàn)思路
1、基于此，上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法。該處理方法既能有效避免酸洗過程中產(chǎn)生“黃煙”的污染環(huán)境，又能抑制鈦合金表面酸洗缺陷和吸氫情況，降低產(chǎn)線投入和維護成本。
2、為了實現(xiàn)上述目的，采用以下技術方案：
3、本發(fā)明提供一種環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，包括以下步驟：
4、s101、堿洗：將鈦合金板材浸入熔融狀態(tài)的堿液中進行堿洗，堿洗時間為10~30min，堿洗溫度420~450℃；
5、s102、水洗：取出鈦合金板材后停留5-10min，立即將鈦合金板材浸入冷水槽中驟冷，使殘留氧化鐵皮爆裂脫落；
6、s103、酸洗：將水洗后的鈦合金板材浸泡在無氟的酸洗試劑中進行酸洗，酸洗時間為3~10min，酸洗溫度30~60℃；
7、s104、白化：將酸洗后的鈦合金板材在30秒內(nèi)浸入含硝酸的溶液中，浸泡時間1~3min；
8、s105、后處理：完成白化后將鈦合金板材進行水清洗及烘干處理。
9、在一些實施例中，堿液由70~80wt%氫氧化鈉和20~30wt%硝酸鈉組成。
10、在一些實施例中，無氟的酸洗試劑包含工業(yè)級硫酸、無機鉀鹽和水；其中，工業(yè)級硫酸的質量濃度為60%~70%，無機鉀鹽選自氯化鉀和硝酸鉀的一種或兩種。
11、在一些實施例中，無氟的酸洗試劑由400～500ml/l工業(yè)級硫酸、60～100ml/l氯化鉀、120~200ml/l硝酸鉀和余量水組成。
12、在一些實施例中，步驟s104中含硝酸的溶液由15~20wt%硝酸和余量水組成。
13、在一些實施例中，步驟s105中的后處理包括以下步驟：
14、水清洗：完成白化后將鈦合金板材按照浸入冷水槽、浸入熱水槽、高壓水沖洗的順序，洗凈板材表面殘酸；
15、烘干：將水清洗完的鈦合金板材送入烘干箱內(nèi)，通過流動熱風進行烘干。
16、在一些實施例中，熱水槽內(nèi)的水溫為60~80℃；流動熱風的溫度為70~100℃。
17、在一些實施例中，在步驟s101中，堿洗時間為16~22min，堿洗溫度430~450℃。
18、在一些實施例中，在鈦合金板材進行堿洗之前先進行裝框，將待酸洗的鈦合金板材裝入堿酸洗專用框中并進行固定；其中，每片鈦合金板材間隔大于150mm，并用鈦夾固定。
19、在一些實施例中，所述鈦合金板材為tc4、ta15或ta17鈦合金板材，板材厚度為2~10mm。
20、本發(fā)明具有以下有益技術效果：
21、本發(fā)明公開的環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法采用無氟的酸洗試劑，堿酸洗過程中不產(chǎn)生有害氣體，有效避免了安全隱患和環(huán)境污染，降低設備投入和維護成本。通過控制堿酸液中化合物的選擇、配比、溫度、時間，抑制堿酸洗后氫含量的迅速增加，避免酸洗時板面晶界優(yōu)先腐蝕，減緩腐蝕速率，達到“腐蝕-鈍化”動態(tài)平衡，獲得平滑的銀白色表面。
1.一種環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，其特征在于，堿液由70~80wt%氫氧化鈉和20~30wt%硝酸鈉組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，其特征在于，無氟的酸洗試劑包含工業(yè)級硫酸、無機鉀鹽和水；其中，工業(yè)級硫酸的質量濃度為60%~70%，無機鉀鹽選自氯化鉀和硝酸鉀的一種或兩種。
4.根據(jù)權利要求3所述的環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，其特征在于，無氟的酸洗試劑由400～500ml/l工業(yè)級硫酸、60～100ml/l氯化鉀、120~200ml/l硝酸鉀和余量水組成。
5.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，其特征在于，步驟s104中含硝酸的溶液由15~20wt%硝酸和余量水組成。
6.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，其特征在于，步驟s105中的后處理包括以下步驟：
7.根據(jù)權利要求6所述的環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，其特征在于，熱水槽內(nèi)的水溫為60~80℃；流動熱風的溫度為70~100℃。
8.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，其特征在于，在步驟s101中，堿洗時間為16~22min，堿洗溫度430~450℃。
9.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，其特征在于，在鈦合金板材進行堿洗之前先進行裝框，將待酸洗的鈦合金板材裝入堿酸洗專用框中并進行固定；其中，每片鈦合金板材間隔大于150mm，并用鈦夾固定。
10.根據(jù)權利要求1-9任一項所述的環(huán)保型鈦合金表面堿酸洗處理方法，其特征在于，所述鈦合金板材為tc4、ta15或ta17鈦合金板材，板材厚度為2~10mm。