如何清洁铍铜？

在室温条件下，铍铜外表会构成一层薄薄的变色层,在热处理后(高温)，铍铜外表可能会出现氧化层。这些氧化膜会干扰后续的外表操作，比如电镀或许焊接，这就是为什么外表的清洁如此关键。本文咱们将讨论氧化物的构成和去除。

让咱们从氧化物的构成开始。热处理铍铜零件会在其外表发生氧化膜。外表氧化物是氧化铍和几种铜氧化物的混合物。氧化膜的成分和厚度取决于热处理温度和热处理气氛。铍关于氧具有很大的亲和力，而且由于氧化铍不会被氢还原，因而没有热处理气氛能够完成完全没有氧化物。有多少氧化物，是什么类型的氧化物，发生的氧化物是否易于整理掉取决于热处理条件和过程。杰出的热处理工艺能够有用简化热处理后的清洁作业。

在不同的铍铜合金外表构成的氧化膜成分和厚度是根据各合金的特色不同而不同的。以铍铜合金25 (C17200)为例，在氮气气氛(含氢或不含氢) 条件下，合金外表的氧化层成分和厚度与温度相关，在700°F及以上时，最外层主要是BeO，而低于此温度(如600°F和500°F)，外层氧化物为BeO和氧化铜的混合物。一般在600°F时为30% BeO，在500°F时为20%的BeO。这些成分信息关于清洁外表十分重要。由于氧化铍不易被酸去除。在较低温度下构成的氧化膜不仅薄，而且其成分更简单被酸洗洗去。保温时刻和热处理气氛也是影响薄膜厚度和成分的要素。

在典型的热处理条件(600°F下2小时，慵懒气氛)下，C17200合金上的氧化膜厚度约为300-800 Å。在固溶退火条件下(1450°F)，膜层厚度可达1000-2000 Å。这些氧化膜有必要在冲压、电镀、焊接前去除。最难去除的是由氧化铍构成的较厚的膜层，例如在固溶退火操作中构成的氧化铍。这种氧化膜需求热的、浓碱溶液预处理，才干完成有用去除。幸运的是，大多数固溶退火操作一般都由铍铜出产厂商来执行，他们具有专业的设备和知识，能够向其客户供给无氧化物资料。

有些客户会在冲压后对铍铜部件进行时效硬化处理，需求在后续加工过程之前对资料进行清洗。可运用多种酸组合：

硫酸/过氧化氢(20%H2SO4，3%H2O2，125°F)

磷酸/硝酸/乙酸(PNA)(38%H3PO4，2%HNO3，60%乙酸，160°F)

硝酸，条件是在热的浓碱(50-60%NaOH，265°F)中对外表进行预处理，否则单独运用不能充沛去除氧化铍膜

本文咱们将讨论不同酸对铍铜酸洗的作用。值得注意的是，在处理含铅的铍铜合金时，例如M25(C17300)，由于硫酸铅的不溶性，烦请运用硝酸或许PNA代替硫酸系统。此外，氟硼酸一般作为含铅合金碱溶液清洗后的预镀处理液。别的，氰化物镀液打底电镀也是保证镀层附着力的有用办法。据报道，关于含铍合金，需避免由于过度露出于含氰化物的溶液中导致基体氰化物降解，从而影响镀层附着力。在实际操作中，通过省略氰化物浸渍或浸泡(纷歧定是打底电镀)，很简单避免。

接下来咱们要讨论的是能够运用的酸的组合:

硫酸/过氧化氢法清洁铍铜

硫酸/过氧化氢系统具有易于操控和易于废液处理的长处。对铍铜酸洗温和，不会发生有害烟气。但烟气排放中可能会夹藏一些硫酸蒸汽。硫酸/过氧化氢系统又被成为浸渍抛光，可使外表光洁。在这个过程中应运用冷水冲刷。反响速率由过氧化氢的含量和反响温度来操控。硫酸的体积百分比在10%到20%之间，对反响速率几乎没有影响。通过冷却到60°F左右，使CuSO4 ~ 5H2O从溶液中结晶，这样可有用的从酸洗液中除掉溶解的铜。这种溶剂能够无限期地重复运用。需求对溶液中的过氧化氢进行监测，以防止镀液氧化能力敏捷衰退。许多基于硫酸/过氧化氢系统的清洁剂含有稳定剂

硝酸系统清洁铍铜

硝酸系统略微廉价一些，反响速率会在很大范围内改变。经过处理后的样品外表光洁、明亮。缺陷是会发生有害气体，反响速率难以操控，废液需特殊处理。在酸洗液中加入尿素(1-2盎司/加仑)能够操控烟气。可是这会令反响操控复杂化。反响速率取决于酸/尿素/铜离子的浓度和溶液温度。由于尿素的添加，会发生反响放热，使温度操控难度变高；尿素也会带来气体，如果尿素浓度过高，会导致气泡问题。在化学槽内不易分析尿素成分，但这较易解决。由于每溶解1磅铜，就会消耗0.5磅尿素，而且当尿素浓度低于1盎司/加仑时，烟气会呈棕色。许多出产设施选用无尿素的硝酸系统酸洗，这有必要满意杰出的排气通风条件。铜在硝酸溶液中溶解度高，在高达150克/升的浓度下，酸洗液仍能够保持杰出的酸洗作用。冲刷应选用冷水。有时在最终冲刷之前运用冷的稀硝酸(1%-3%)冲刷是有利的，能够减少染色几率。

磷酸/硝酸/乙酸法清洁铍铜

磷酸/硝酸/醋酸(PNA)系统是一种亮光浸渍，它也可完成抛光作用，一般清洗后比清洗外表前更滑润(Ra较低)。热水冲刷比冷水冲刷可得到更美丽的外表作用。三种酸的浓度能够不同，但较少的硝酸可令反响更加可控。在160°F下，38%H3PO4/2%HNO3/60%乙酸的浓度是清洁铜铍的理想挑选。但由于磷酸根离子和铜离子的存在，可能会存在废液处理的问题。

铍铜预清洗

在任何酸洗或许酸洗操作前，如果外表无沾污，无油渍，则金属外表处理会更加均匀。更好在酸洗操作前对资料进行清洁。如果清洗后资料不会马上电镀或许焊接，这应对资料外表进行维护。BTA是铜合金常用的共同防污剂，有用膜层可对资料供给长达一年的维护。

结论

铍铜合金能够完成杰出的电镀/焊接。有用的酸洗能够保证氧化层的去除，保证电镀/焊接作用。