CN101463476A - 铝合金氧化处理溶液及其氧化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金氧化处理溶液及其氧化工艺，为解决现有技术中防腐效果差、污染严重等问题而发明。本发明的铝合金氧化处理溶液包括铝酸盐、柠檬酸或柠檬酸盐、偏钒酸盐、氟化物和无机酸混合形成pH值在1.2－1.6之间的水溶液。氧化工艺包括将清理好的铝合金制件放在溶液中进行处理后清洗，然后用OY－61铝化学氧化封闭剂对铝合金制件进行封闭处理完成。上述工艺得到的膜层无色均匀，可作为最终处理膜层，也可以进行后续涂漆处理，与漆膜附着力好，不易脱落，防腐效果好，既避免对人体的危害和环境的污染，又可在工件表面形成环保耐腐蚀无色膜层。可用于铸造铝合金，也可用于铝合金型材等其它变形铝合金制品的氧化处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金表面处理工艺，特别是用于铝合金表面氧化处理的溶液及其氧化工艺。
背景技术
铝合金质量轻、强度高、成形性好、价格适中、回收率高，目前应用广泛，尤其在汽车等交通运输领域，铝合金可以减轻汽车自重、减少油耗、减轻环境污染并改善操作性能，已成为汽车工业的首选材料，近年来我国汽车铝合金发动机缸体压铸发展迅猛。铸造铝合金是铝合金中的一个大类，目前年用量超过全部用铝量的25％，可分为铝-硅，铝-铜，铝-镁和铝-锌等种类，其中以铝-硅系铸铝合金的应用最广。铸铝合金大量应用于汽车、摩托车工业，航空航天工业、船舶、潜艇工业。
铸铝零件加工成型后，往往要求进行装饰性表面处理。铸造铝合金，特别是铝铜含量较高的铸铝合金，硅的加入大大提高了铝合金的强度，却增加了表面精饰加工困难。铸铝合金零件表面状况各处不同，有的部位是非加工表面，有的部位是机加工表面。大多数的铸铝合金阳极氧化困难，有些铸铝合金是不能进行阳极氧化处理的。比如对含硅量超过6％铸铝合金，无论电镀或阳极氧化处理都是相当困难的。
1990年公开号为CN1039626的专利公开了“一种铝及铝合金化学氧化的方法”，2007年公开号为CN1978703的专利公开了一种“压铸铝化学氧化液及压铸铝化学氧化方法”，这两个个专利使用的氧化溶液成分中含有六价铬，形成的是以铬酸盐为主的氧化膜，存在一定的污染，美国及欧盟等国家已经严禁在汽车件上使用含有铬的涂层。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种防腐效果好，环保的铝合金氧化处理溶液及其氧化工艺。
为了达到上述目的，本发明的铝合金氧化工艺，包括以下几个步骤：
(1)用中性除油溶液除去铝合金制件表面的油脂；
(2)用水清洗铝合金制件表面；
(3)采用酸性溶液或喷丸方法除去铝合金制件表层的氧化膜；
(4)用水清洗铝合金制件表面(喷丸方法可省去此工序)；
(5)在氧化处理溶液中氧化处理，处理温度高于45℃，处理时间为5-20分钟。
(6)用水清洗铝合金制件表面；
(7)采用OY-61铝化学氧化封闭剂对清洗过的铝合金制件进行封闭处理，处理温度90-95℃，处理时间为8-12分钟。
其中步骤(5)中所述的氧化处理溶液由以下几个步骤构成：
(51)将铝酸盐、柠檬酸或柠檬酸盐、偏钒酸盐和氟化物与水混合形成混合溶液。
(52)用硝酸、盐酸或其它不影响铝合金制件表层氧化膜质量的无机酸调整上述混合溶液PH值在1.2-1.6之间，制成氧化处理溶液。
一种铝合金氧化处理溶液，由铝酸盐、柠檬酸或柠檬酸盐、偏钒酸盐和氟化物与水混合形成，其中，还包括硝酸、盐酸、磷酸或其它不影响铝合金制件表层氧化膜质量的无机酸，所述溶液的PH值在1.2-1.6之间。
其中，所述溶液中铝酸盐含量在0.01-20g/L之间、柠檬酸或柠檬酸盐含量在5-50g/L之间、偏钒酸盐含量为0.1-20g/L之间、氟化物含量1.0-2.0g/L之间。
进一步地，所述的溶液中含铝酸钠2g/L、柠檬酸5g/L、偏钒酸钠10g/L、氟化钠1.5g/L。
特别是，所述溶液的PH值最好为1.4。
上述的铝合金氧化工艺得到的膜层无色、均匀，可作为最终处理膜层，也可以进行后续的涂漆处理，与漆膜附着力好，不易脱落，防腐效果好，既避免对人体的危害和环境的污染，又可在工件表面形成满足环保要求的耐腐蚀的无色膜层。此工艺可用于铸造铝合金，也可用于铝合金型材等其它变形铝合金制品的氧化处理。
上述的铝合金氧化处理溶液，使用广泛，处理后形成的氧化铝氧化膜工艺性强，耐腐蚀并且环保，无污染，配比容易，原料普遍，成本较低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明。
实施例1：采用以下工艺对型号为7175的铝合金进行氧化处理：
(1)采用中性除油溶液除去铝合金制件表面的油脂，然后水洗铝合金制件；
(2)采用酸性溶液除去铝合金制件表面氧化膜后水洗；
(3)在氧化处理溶液中氧化，溶液中含有铝酸钠0.01g/L、柠檬酸5g/L、偏钒酸盐0.5g/L、氟化钠1.0g/L，用磷酸调整PH到1.2，处理温度45℃，处理5分钟后水洗；
(4)采用0Y-61铝化学氧化封闭剂进行封闭处理，处理温度95℃，处理12分钟。
实施例2：采用以下工艺对型号为6063的铝合金进行氧化处理：
(1)采用中性除油溶液除去铝合金制件表面的油脂，然后用水清洗铝合金制件；
(2)采用酸性溶液除去铝合金制件表面氧化膜，也可以采用喷丸除氧化膜；
(3)水洗(如采用喷丸可省去此工序)；
(4)在氧化处理溶液中氧化，溶液中含有铝酸钠20g/L、柠檬酸50g/L、偏钒酸盐20g/L、氟化钠2g/L，用盐酸调整PH到1.2，处理温度45℃，处理5分钟后水洗；
(5)采用OY-61铝化学氧化封闭剂进行封闭处理，处理温度95℃，处理时间12分钟。
实施例3：采用以下工艺对型号为5154的铝合金进行氧化处理：
(1)采用中性除油溶液除去铝合金制件表面的油脂后用水清洗；
(2)采用酸性溶液除去铝合金制件表面氧化膜后水洗；
(3)在氧化处理溶液中氧化，溶液中含有铝酸钠10g/L、柠檬酸25g/L、偏钒酸盐10g/L、氟化氢氨1.5g/L，用盐酸调整PH到1.4，处理温度60℃，处理10分钟后水洗；
(4)采用OY-61铝化学氧化封闭剂进行封闭处理，处理温度95℃，处理时间12分钟。
实施例4：采用以下工艺对型号为2124的铝合金进行氧化处理：
(1)采用中性除油溶液除去铝合金制件表面的油脂后水洗；
(2)采用酸性溶液除去铝合金制件表面氧化膜后水洗；
(3)在氧化处理溶液中氧化，溶液中含有铝酸钠15g/L、柠檬酸5g/L、偏钒酸盐15g/L、氟化氢氨1.6g/L，用盐酸调整PH到1.3，处理温度50℃，处理15分钟后水洗；
(4)采用OY-61铝化学氧化封闭剂进行封闭处理，处理温度95℃，处理时间12分钟。
上述的铝合金氧化工艺得到的膜层无色、均匀，可作为最终处理膜层，也可以进行后续的涂漆处理，与漆膜附着力好，不易脱落，防腐效果好，既避免对人体的危害和环境的污染，又可在工件表面形成满足环保要求的耐腐蚀的无色膜层。此工艺可用于铸造铝合金，也可用于铝合金型材等其它变形铝合金制品的氧化处理。
其中氧化处理溶液由以下几个步骤构成：
(51)将铝酸盐、柠檬酸或柠檬酸盐、偏钒酸盐和氟化物与水混合形成混合溶液。
(52)用硝酸、盐酸或其它不影响铝合金制件表层氧化膜质量的无机酸调整上述混合溶液PH值在1.2-1.6之间，制成氧化处理溶液。
铝合金氧化处理溶液具体由铝酸盐、柠檬酸或柠檬酸盐、偏钒酸盐和氟化物与水混合形成，其中，还包括硝酸、盐酸、磷酸或其它不影响铝合金制件表层氧化膜质量的无机酸，所述溶液的PH值在1.2-1.6之间。
上述的铝合金氧化处理溶液，使用广泛，处理后形成的氧化铝氧化膜工艺性强，耐腐蚀并且环保，无污染，配比容易，原料普遍，成本较低。
其中，所述溶液中铝酸盐含量在0.01-20g/L之间、柠檬酸或柠檬酸盐含量在5-50g/L之间、偏钒酸盐含量为0.1-20g/L之间、氟化物含量1.0-2.0g/L之间。可以根据具体型号的铝合金进行选择配比。
进一步地，所述的溶液中含铝酸钠2g/L、柠檬酸5g/L、偏钒酸钠10g/L、氟化钠1.5g/L。处理效果最佳。
特别是，所述溶液的PH值最好为1.4。
本发明不局限于上述实施方式，不论做任何变化，凡是利用上述的步骤都是本发明铝合金氧化处理溶液及其氧化工艺的一种变形，均应认为落在本发明保护范围之内。
Claims (6)
1、一种铝合金氧化工艺，包括以下几个步骤完成：
(1)用中性除油溶液除去铝合金制件表面的油脂；
(2)用水清洗铝合金制件表面；
(3)采用酸性溶液或喷丸方法除去铝合金制件表层的氧化膜；
(4)用水清洗铝合金制件表面(喷丸方法可省去此工序)；
(5)在氧化处理溶液中氧化处理，处理温度高于45℃，处理时间为5-20分钟。
(6)用水清洗铝合金制件表面；
(7)采用0Y-61铝化学氧化封闭剂对清洗过的铝合金制件进行封闭处理，处理温度90-95℃，处理时间为8-12分钟。
2、如权利要求1所述的铝合金氧化工艺，其中步骤(5)中所述的氧化处理溶液由以下几个步骤构成：
(51)将铝酸盐、柠檬酸或柠檬酸盐、偏钒酸盐和氟化物与水混合形成混合溶液。
(52)用硝酸、盐酸或其它不影响铝合金制件表层氧化膜质量的无机酸调整上述混合溶液PH值在1.2-1.6之间，制成氧化处理溶液。
3、一种铝合金氧化处理溶液，其特征在于，由铝酸盐、柠檬酸或柠檬酸盐、偏钒酸盐和氟化物与水混合形成，其中，还包括硝酸、盐酸、磷酸或其它不影响铝合金制件表层氧化膜质量的无机酸，所述溶液的PH值在1.2-1.6之间。
4、如权利要求3所述的铝合金氧化处理溶液，其特征在于，所述溶液中铝酸盐含量在0.01-20g/L之间、柠檬酸或柠檬酸盐含量在5-50g/L之间、偏钒酸盐含量为0.1-20g/L之间、氟化物含量1.0-2.0g/L之间。
5、如权利要求4所述的铝合金氧化处理溶液，其特征在于，所述的溶液中含铝酸钠2g/L、柠檬酸5g/L、偏钒酸钠10g/L、氟化钠1.5g/L。
6、如权利要求3、4或5所述的铝合金氧化处理溶液，其特征在于，所述溶液的PH值最好为1.4。
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