ICS 25.220.20 F 04 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 3442—2019 超高真空不锈钢真空部件表面处理方法 Surface treatment method for ultra high vacuum stainless steel vacuum parts 文稿版次选择 2019 - 11 - 04 发布 安徽省市场监督管理局 2019 - 12 - 04 实施 发 布 DB34/T 3442—2019 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由合肥聚能电物理高技术开发有限公司提出。 本标准由安徽省核聚变工程技术及应用标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：合肥聚能电物理高技术开发有限公司、中国科学院等离子体物理研究所、安徽省 质量和标准化研究院、特种焊接技术安徽省重点实验室。 本标准主要起草人：刘志宏、吴杰峰、邢银龙、李波、周能涛、夏世波、慕香红、彭黎明、沈旭、 李琳琳。 I DB34/T 3442—2019 超高真空不锈钢真空部件表面处理方法 1 范围 本标准规定了超高真空不锈钢真空部件表面处理方法的基本要求、工艺、质量要求、检验方法等。 本标准适用于超高真空不锈钢部件生产加工以及焊接装配过程形成的水垢、油垢及其他污垢的表面 处理。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 8978 污水综合排放标准 GB 16297 大气污染综合排放标准 CB/T 3595 不锈钢酸洗钝化膏 3 基本要求 3.1 溶液 3.1.1 推荐的不锈钢真空部件清洗溶液配方和工艺条件参见附录 A。 3.1.2 清洗溶液应定期检测，根据检测数据及时调整其化学成分含量，并保持在溶液质量比满足附录 A 要求。 3.1.3 表面处理不应使用含有卤族元素的清洗剂，使用的去离子水不应循环使用。 3.1.4 当清洗过 10 件后或溶液成分超标，超声清洗液与酸洗溶液应重新更换。 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 设备 超声清洗槽、加热溶液所用的材料和设施应适合于相应的化学介质和工作温度。 搬运清洗过程使用的工装应使用不锈钢制作。 去离子水漂洗槽应具有排水口，便于及时更换去离子水。 不锈钢真空部件 3.3.1 不锈钢真空部件表面应无涂层、无起皮、麻点、磕碰等缺陷。 3.3.2 焊接件真空密封部分应采用密封焊，不允许有裂纹、漏焊、未焊透、气孔等的缺陷，并除去飞 溅、焊渣、毛刺。 3.3.3 真空部件加工后粗糙度不大于 Ra3.2。 3.3.4 不应有除不锈钢以外其他材质的部件。 3.3.5 不锈钢真空部件在表面处理操作过程中，不应与不锈钢以外的材料接触。铅或其它含低熔点金 属化学成分的化合物或材料在任何时候都不应与不锈钢真空部件表面直接接触。应注意防护表面，不允 许磕碰、划伤等。 1 DB34/T 3442—2019 3.4 真空度 3.4.1 3.4.2 3.5 -5 -10 不锈钢真空部件的真空度应满足 10 Pa~10 Pa。 -5 真空度低于 10 Pa 的不锈钢真空部件也可使用本标准规定的表面处理方法。 安全与环保 3.5.1 生产区域应有良好的通风设施，产生有害气体的处所应设置抽风装置，并按规定排放。 3.5.2 生产操作时应穿戴防护用品，避免发生灼伤、中毒事故。 3.5.3 化学物品应有专门的仓库(储藏室)存放，并有专人保管。 3.5.4 生产过程中产生的废水、废气以及不能再使用的化学清洗溶液应按环境保护要求进行处理，并 达到 GB 8978、GB 16297 所规定的排放标准。 4 表面处理方法 4.1 工艺流程 不锈钢真空部件表面处理应按下列工艺流程进行：准备工作→除油→酸洗→抛光→超声清洗→钝化 →常温去离子水冲洗→除油检测→去离子水烫洗→干燥脱水→验收→包装与标识。 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 准备工作 不锈钢真空部件清洗前的表面质量验收按 3.3 的规定进行。 不锈钢真空部件表面油污污染严重的可先采用擦拭汽油方法处理。 依据不同形状及大小的不锈钢真空部件避免清洗过程时相互遮蔽、重叠、磕碰。 除油 4.3.1 采用 120 号或 200 号航空汽油浸泡或者冲洗。 4.3.2 对于体积、形状未超过清洗槽的不锈钢真空部件采用槽内浸泡方式，注意不锈钢真空部件放置 的位置与方向，避免不锈钢真空部件有未浸泡的夹层和缝隙。 4.3.3 对于体积、形状超过清洗槽的不锈钢真空部件采用槽内冲洗方式，注意不锈钢真空部件需要多 次反复进行冲洗，避免不锈钢真空部件有未浸泡的夹层和缝隙。 4.3.4 浸泡与冲洗过程中应多次翻动不锈钢真空部件或搅拌汽油，使与真空部件表面接触溶液不断流 动，加快除油过程。 4.3.5 除油直至不锈钢真空部件被完全润温。 4.4 酸洗 4.4.1 采用化学酸洗槽内浸泡方式。 4.4.2 对于不同体积与形状的不锈钢真空部件采用槽内浸泡方式，注意不锈钢真空部件放置的位置与 方向，避免不锈钢真空部件有未浸泡的夹层和缝隙。 4.4.3 浸泡过程中可以完全浸泡的不锈钢真空部件应多次翻动或搅拌酸洗液，加快酸洗过程。浸泡过 程中不能完全浸泡的不锈钢真空部件应分多次浸泡或者不同方向和位置进行浸泡，也应多次翻动或搅拌 酸洗液，加快酸洗过程。酸洗浸泡时间不小于 15 min。 4.4.4 当不锈钢真空部件表面氧化物、氧化皮成粉末（疏松）状，或用不锈钢丝刷等工具轻擦即可很 容易脱落时，酸洗结束。 2 DB34/T 3442—2019 4.5 抛光 4.5.1 采用电化学溶液进行电解抛光或者机械抛光。 4.5.2 电解抛光时，不锈钢真空部件内表面完全浸泡电解溶液内，避免内表面存在接触或未电解的位 置。 4.5.3 机械抛光后，不锈钢真空部件不应有沙纹和麻纹路，不应有毛坯面残留，不应残留过热时的发 白表面。 4.5.4 抛光后，真空部件内表面粗糙度优于 Ra1.6。 4.6 超声清洗 4.6.1 采用超声清洗槽碱性溶液槽内超声振动 15 min~20 min。 4.6.2 对于不同体积与形状的不锈钢真空部件采用槽内浸泡超声振动方式，注意不锈钢真空部件放置 的位置与方向，避免不锈钢真空部件有未浸泡的夹层和缝隙。 4.6.3 不锈钢真空部件清洗温度为常温，超声功率 10 kW~32 kW，超声频率 20 kHz~40 kHz。 4.7 钝化 4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.8 采用化学钝化、槽内浸泡方式。 浸泡过程中应翻动真空部件，加快钝化过程。 当真空部件呈白色或不锈钢原有金属色泽时，钝化结束。 常温去离子水冲洗 超声清洗或电解后，应将不锈钢真空部件先浸泡在常温水的清水槽中清洗，清洗水应流动更新，或 用压缩空气加水的混合流冲洗，再用常温去离子水进行冲洗浸泡。 4.9 除油检测 检测清洗前后去离子水的电导率。 4.10 去离子水烫洗 在水温 80℃~100℃的去离子热水槽中进行烫洗，热水烫洗的时间为 5 min~10 min。 4.11 干燥脱水 4.11.1 采用无水乙醇脱水或无水乙醇溶液超声脱水。 4.11.2 对于形状简单，无隙缝的不锈钢真空部件采用无水乙醇浸泡脱水，浸泡时间小于 5 min。 4.11.3 对于形状复杂，有隙缝的不锈钢真空部件应采用无水乙醇槽内浸泡超声进行脱水，超声时间小 于 5 min。 4.11.4 不锈钢真空部件无水乙醇超声脱水参数参照附录 A。 4.12 验收 按照本标准第 5 章的要求进行验收检验。 4.13 包装和标识 4.13.1 验收通过的合格品应用干净的聚乙烯袋或铝箔包裹。 4.13.2 所有真空密封面应用干净的无氧铜板保护，用铝箔包裹，并用螺栓通过螺孔紧固。 3 DB34/T 3442—2019 4.13.3 小物件用干净的聚乙烯袋或铝箔包裹后密封放在洁净的塑料容器内，在聚乙烯袋或塑料容器表 面标记产品名称。 4.14 其他 4.14.1 超过清洗设施能力的真空部件可采取调头或分多次多方位放置的操作方式。 4.14.2 无法在槽内进行酸洗钝化的不锈钢真空部件，可采用符合 CB/T 3595 要求的不锈钢酸洗钝化 膏进行钝化。 5 质量要求 5.1 外观 不锈钢表面呈不锈钢原有金属的色泽，不应有划痕、磕碰等损伤，不应有锈斑、杂质、残余的氧化 物、过腐蚀等缺陷存在。 5.2 粗糙度 不锈钢真空部件内表面粗糙度优于 Ra1.6。 5.3 除油检测 清洗前后去离子水电导率的比值应在 0.1~1 之间。 6 检验方法 6.1 外观 在天然散射光线或无反射光的白色透射光下进行目视检验。光的照度应不低于 300 Lx（即相当于 不锈钢真空部件在 40 W 日光灯下、距离 500 mm 处的光照度）。 6.2 粗糙度 利用粗糙度仪进行检测，对于无法利用粗糙度仪进行检测的不锈钢真空部件，使用比对块进行比对。 6.3 除油检测 使用便携式电导率测试仪检测清洗前后去离子水电导率。 4 DB34/T 3442—2019 AA 附 录 A （资料性附录） 推荐的清洗溶液配方和工艺条件 A.1 推荐的清洗溶液配方和工艺条件 推荐的清洗溶液配方和工艺条件见表 A.1。 表A.1 溶液类型 溶液名称 酸洗溶液 钝化溶液 清洗溶液 超声溶液 电解溶液 脱水溶液 无水乙醇 （超声脱水） 推荐的清洗溶液配方和工艺条件 溶液成分 溶液百分含量 （质量比） 硫酸 H2SO4（98％） 20％ 盐酸 HCl（38％） 48％ 水 32％ 硝酸 HNO3（65％） 50％ 水 50％ LX1-005A 金属油污清洗剂 3％～5％ 水 97％～95％ 磷酸 H3PO4(85％) 50％～60％ 硫酸 H2SO4(98％) 20％～30％ 水 10％～20％ 酒精 CH3CH2OH 99.99％ 温度 时间 备注 15 min～30 min 20℃～30℃ 25 min～35 min 15 min～20 min 50℃～60℃ 5 min～10 min 20℃～30℃ ＜5 min 有机纯 _________________________________ 5