鋼材表面處理(treatment of steel surface)

將鋼材表面的氧化皮、鐵銹、污物和附著物清除干凈的作業。分原材料表面處理和鋼結構件表面處理兩類。原材料表面處理能夠滿足焊接、切割和高強度螺栓摩擦面處理等工序的質量要求；鋼結構件表面處理則是涂裝前必不可少的工序，它可使鋼結構件獲得適當的粗糙度，對提高涂層附著力、保證涂裝質量、延長鋼結構使用壽命起著關鍵作用。表面處理的方法可根據連接和涂裝要求、涂漆方法和涂料品種選定。常用的方法有噴射處理、化學處理、拋丸處理、手工機械處理和火焰處理等。

噴射處理將經過油水分離處理過的0.4～0.6MPa的壓縮空氣，夾帶磨料，通過噴嘴以高速噴向鋼材表面，利用磨料的沖擊和摩擦力將鋼材表面的氧化皮、鐵銹及污物除掉，并使鋼材表面達到一定的粗糙度。噴射處理的質量取決于噴射速度、噴射角度、噴射距離、噴射磨料量、磨料顆粒的形狀和大小等。

噴射處理包括干噴砂處理、濕噴砂處理、噴丸處理和真空噴砂處理。干噴砂處理會產生大量粉塵，危害人體健康、需采取嚴密的防護措施。

化學處理又稱酸洗處理，是利用酸洗液中的酸與金屬氧化物進行化學反應，生成金屬鹽溶于酸液中，酸與金屬作用產生的氫氣膨脹后具有沖擊力。使氧化皮機械地剝落。酸洗處理所用的酸有無機酸(如硫酸、鹽酸、磷酸和硝酸等)和有機酸(如醋酸、檸檬酸等)。在實際工作中無機酸應用較廣，大型鋼結構件的酸洗主要采用硫酸或鹽酸。硫酸需要加熱到40℃以上才能進行酸洗、鹽酸可在常溫下進行酸洗。這兩種酸與金屬作用時會析出大量氫氣，導致金屬表面充氫，金屬變脆(氫脆)，容易損壞，故酸洗后的鋼材應立即用水沖洗，然后用5％碳酸鈉水溶液進行綜合處理，再用水沖洗堿液。如清洗不徹底，殘余的酸會造成返銹，使構件表面涂層剝落。最后進行鈍化處理，以延緩返銹時間。此外氫氣從酸液中逸出，形成酸霧，會腐蝕周圍建筑物，危害人體健康。磷酸沒有這些缺點，但酸洗效率低，價格較貴。硝酸主要用于合金鋼的酸洗處理。有機酸作用緩和，殘余的酸不會使金屬重新銹蝕，且易形成緩沖溶液，便于控制pH值，但價格昂貴，一般用于動力設備容器內部銹垢處理及其他有特殊要求的除銹。

酸洗處理包括浸漬處理、酸洗膏處理、綜合處理和電化學處理等。酸洗處理要嚴格控制酸洗液的濃度、溫度和時間。酸洗液中加入適量的緩蝕劑，可防止或減少酸洗過程中產生的“過蝕”或“氫脆”現象，并可減少酸霧。

拋丸處理利用高速旋轉器的葉輪拋出的高速鐵丸(或其他材質的丸)對構件表面的沖擊摩擦，以達到除銹目的。拋丸處理可消除被處理件的內應力，對其表面有硬化作用。

手工機械處理用人工操作簡單的工機具對鋼材表面的銹垢進行處理的方法。簡單的工具包括非金屬刮刀、金屬刮刀、砂布、砂紙、研磨膏和鋼絲刷等；動力機具包括風動砂輪、風動鋼絲刷、除銹槍、鋼板除銹機、滾筒磨光機和鋼管除銹機等。手工機械處理多用在其他方法不便或不能采用的構件或部位，以及現場制作的少量構件。

火焰處理利用氧乙炔焰通過噴嘴對鋼材加熱冷76卻、使銹層和涂層爆裂的處理方法。火焰處理適用于厚5mm以上新軋制的鋼材表面處理(其表面僅有氧化皮)和要完全去掉舊涂層的鋼材表面處理。噴嘴的形狀與大小要適合待處理鋼材的表面狀況，移動速度為2.5～3m/min。火焰除銹后需用動力鋼絲刷清除加熱后附著在鋼材表面的殘留物。