在鈦合金生產(chǎn)中，表面蝕洗是必需的工藝環(huán)節(jié)。采用該工序的目的是清除氧化皮、防護(hù)潤(rùn)滑層、剝除吸氣層和對(duì)半成品表面進(jìn)行光亮處理。最常用的蝕洗方法是堿洗和酸洗。通常，分兩階段進(jìn)行：去除氧化皮或使其破碎（疏松），采用380~450℃的熔融堿液，在此情況下，二氧化鈦熔于堿中，形成在后續(xù)酸洗時(shí)易于去除的鈦酸鹽，該過程即堿洗。隨后通過酸洗法去除鈦酸鹽及吸氣層。堿酸洗方法可去除鈦合金各種狀態(tài)的氧化，該方法的優(yōu)點(diǎn)還有：去除氧化皮時(shí)金屬的損失量少，酸洗槽的生產(chǎn)能力高，不必用機(jī)械方法預(yù)先疏松氧化皮。堿酸洗表面清理方法可獲得高質(zhì)量的表面。

一、堿洗

1.堿洗的原理

鈦及鈦合金堿洗在熔融堿液中進(jìn)行。含有其裝化發(fā)作用，廣生可溶性鈦酸鹽，使氧化皮從工件表面除去。常用該方法去除鐵工表面氧化皮。

2.堿洗的工藝流程

熔融堿槽中處理→水淬→高壓水沖洗。

3.堿洗的工藝參數(shù)選擇

（1）堿液成分的選擇很重要。尤其是鈦及其合金堿洗時(shí)能夠吸氫造成氫脆，而堿液成分對(duì)其吸氫量有顯著的影響。純鈦在純氫氧化鈉熔液中堿洗將造成大量吸氫，加人5%NaNO₃后，吸氫量大大減少。這是由于NaNO₃加熱分解出的氧與堿洗時(shí)釋放出的氫作用的結(jié)果。

鈦板在純堿熔液中堿洗，金屬損失較大，這是由于反應(yīng)速度快而不易控制的緣故。當(dāng)加入NaN0₃后，反應(yīng)速度減慢，金屬損耗也相應(yīng)減少。但是，如果堿液中NaN0₃含量超過20%時(shí)，金屬損失又逐漸增加，這是由于堿洗時(shí)間過長(zhǎng)造成的。一般堿洗一次金屬損失1%~2%。鈦及鈦合金采用含15%~20%NaNO₃:的NaOH熔液堿洗，質(zhì)量好且金屬損失少。

（2）堿液溫度及堿洗時(shí)間

堿液溫度愈高，金屬與堿液反應(yīng)愈劇烈。過高的堿液溫度會(huì)使反應(yīng)劇烈，難以控制，這將增大金屬損耗，尤其可能引起鈦材堿洗著火。堿液溫度低，反應(yīng)速度緩慢，使生產(chǎn)率下降。且由于堿洗時(shí)間長(zhǎng)，使吸氫量增加。因此，應(yīng)合理控制堿液溫度及堿洗時(shí)間。

堿洗的工藝制度推薦：成分配比為85%~95%NaOH+15%~5%NaNO₃，堿液溫度420~520℃，堿洗時(shí)間為3~15min。

(二)酸洗

鈦及鈦合金加工材去除氧化皮幾乎都要經(jīng)過酸洗。一般酸洗前應(yīng)經(jīng)過熔融堿洗或機(jī)械破鱗、噴砂等處理。600℃以下形成的輕微的鈦氧化膜可直接酸洗去除。1.酸洗的基本原理

鈦的酸洗是一種電化學(xué)現(xiàn)象，其結(jié)果是形成金屬離子。在含有氫氟酸或氟化物的混合酸液中酸洗時(shí)，氫離子可能被還原而形成原子氫或分子氫。分子氫有擴(kuò)散到金屬內(nèi)部的傾向可能導(dǎo)致金屬氫脆。當(dāng)鈦在含有氟離子的硝酸中酸洗時(shí)，硝酸被還原，形成氟化鈦絡(luò)合物、水和無色的一氧化氮，一氧化氮迅速氧化成棕色二氧化氮。

鈦在含有 5%~7%氟離子的硝酸液中酸洗時(shí)，若氧化劑硝酸的濃度低于15%，氫離子可能被還原而擴(kuò)散到金屬內(nèi)部引起氫脆。因此，為防止鈦材酸洗時(shí)吸氫，要始終保持硝酸與氫氟酸的比例大于5。硝酸含量過大，則會(huì)使反應(yīng)緩慢，降低生產(chǎn)效率，并產(chǎn)生大量煙氣,使操作困難。

2.酸洗的工藝流程

酸洗→熱水洗→冷水沖洗→烘干

3.酸洗的工藝制度

酸洗的工藝制度推薦為 成分配比 30%~40%HN0₃:+5%~7%HF+余 H₂0，酸洗溫度>50℃，酸洗時(shí)間 3~10min。