CN103510090B

CN103510090B - 一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法

Info

Publication number: CN103510090B
Application number: CN201310395690.0A
Authority: CN
Inventors: 陈东初; 潘学著
Original assignee: GUANGYA ALUMINIUM CO Ltd; Foshan University
Current assignee: GUANGYA ALUMINIUM CO Ltd; Foshan University
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: CN103510090A

Abstract

本发明公开了一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法，包括除油处理液、碱蚀溶液和酸蚀溶液。前处理方法包括以下步骤，（1）将铝合金清除附着尘埃污物；（2）再将铝合金表面作预处理，其工艺流程为，使用除油处理液除油—水漂洗—使用碱蚀溶液碱蚀—水漂洗—使用酸蚀溶液酸蚀—水漂洗—自然晾干。本发明采用前处理溶液选择性溶解铝合金表面，降低表面化学不均匀性，提高有机涂层下铝合金的耐腐性性能，其具有工艺简单、处理效率高、不损伤材料基体等优点。

Description

一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法

技术领域

本发明涉及铝合金表面处理技术领域，具体的说，涉及一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法。

背景技术

铝合金是目前用量位居第二的金属结构材料。

为了提高耐腐蚀与装饰性能，铝合金一般采用表面处理后再进行喷涂有机涂层的涂装方式，该工艺在铝合金的建筑型材、工业型材、交通工具、工业零部件领域得到广泛应用，常用的表面前处理为化学转化（铬化）、阳极氧化。

有机涂层主要有粉末聚酯、电泳丙烯酸、溶剂型氟碳涂料等。在滨海潮湿地区或工业污染大气环境下，涂层下的铝合金经常出现严重的局部腐蚀，比如：点蚀、丝状腐蚀等。铝合金成分与组织对铝合金材料的腐蚀具有重要的影响，比如，对于Al–Mg、Al–Mn、Al–Fe、Al–Cu等二元合金产生正电位第二相析出物，如：FeAl₃、MnAl₆等，或者，Al-Cu固溶体合金产生局部富铜或产生Cu颗粒，将形成阴极点，均会加剧局部腐蚀。对于轧制AA3005铝板的研究发现，热轧铝合金的耐丝状腐蚀性能很差与铝合金表面切形变层析出高密度的第二相金属间化合物α-(Mn,Fe)₃SiAl₁₂有关。铝合金表面电化学不均匀性是产生腐蚀原电池微阴、阳极的主要原因。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法，其采用前处理方法对铝合金材料进行有针对性的选择性溶解，消除表面电化学不均匀性，减小铝合金局部腐蚀的诱发效应，再结合表面化学转化处理与涂装处理等系统的防腐蚀体系，可以大大提高铝合金材料的耐腐蚀性能与在恶劣条件下的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液，包括除油处理液、碱蚀溶液和酸蚀溶液。

所述碱蚀溶液包括：

NaOH：5-20g/L、

亚硝酸钠或三聚磷酸铝：0.2-10g/L、

乙二胺四乙酸钠、六次甲基四胺或柠檬酸钠：0.2-5g/L。

所述酸蚀溶液包括

硝酸按质量百分比：25-45%、

硝酸钠硝酸钾或硅酸钠：10-25g/L、

氟化钠、氟化氢铵或氟化钾：0.5-15g/L、

植酸、植酸钠盐、硫脲、巯基苯骈噻唑或甲基苯骈三氮唑：0.1-5g/L、

十二烷基磺酸钠：0.005-0.2g/L。

所述除油处理液包括：

25～50g·L^-1十二合水磷酸钠、

8～15g·L^-1硅酸钠、

1～4mL·L^-1乳化剂OP。

一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液的前处理方法，包括以下步骤：

（1）将铝合金清除附着尘埃污物；

（2）再将铝合金表面作预处理，其工艺流程为，使用除油处理液除油——水漂洗——使用碱蚀溶液碱蚀——水漂洗——使用酸蚀溶液酸蚀——水漂洗——自然晾干。

进一步，

除油处理液除油的温度为：40～80℃，时间为：2～5min；

碱蚀溶液碱蚀的温度为：20～70℃，时间为：1～5min；

酸蚀溶液酸蚀的温度为：20～80℃，时间为1～5min

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液铝合金材料的表面前处理工艺，采用前处理溶液选择性溶解铝合金表面，降低表面化学不均匀性，提高有机涂层下铝合金的耐腐性性能，

本发明可以消除表面电化学不均匀性，减小铝合金局部腐蚀的诱发效应，再结合表面化学转化处理与涂装处理等系统的防腐蚀体系，可以提高铝合金材料的耐腐蚀性能与在恶劣条件下的使用寿命，满足GB5237.2-2008耐盐雾试验与EN12206、ISO4623-2:2003（国际标准）耐丝状腐蚀等性能指标要求。

本发明处理液具有工艺简单、处理效率高、不损伤材料基体等优点。

具体实施方式

本发明所述的一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液，包括除油处理液、碱蚀溶液和酸蚀溶液。

碱蚀溶液包括：NaOH：5-20g/L、亚硝酸钠或三聚磷酸铝：0.2-10g/L、乙二胺四乙酸钠、六次甲基四胺或柠檬酸钠：0.2-5g/L。

酸蚀溶液包括：硝酸按质量百分比：25-45%、硝酸钠、硝酸钾或硅酸钠：10-25g/L、氟化钠、氟化氢铵或氟化钾：0.5-15g/L、植酸、植酸钠盐、硫脲、巯基苯骈噻唑或甲基苯骈三氮唑：0.1-5g/L、十二烷基磺酸钠：0.005-0.2g/L。

除油处理液包括：25～50g·L^-1十二合水磷酸钠、8～15g·L^-1硅酸钠、1～4mL·L^-1乳化剂OP。

实施例1：

a、将6063铝合金表面清除附着污物，然后用去离子水冲洗；

b、将经a步骤处理后的铝合金浸入45g·L^-1十二合水磷酸钠、8g·L^-1硅酸钠、2mL/L乳化剂OP的65℃除油液中5min进行除油处理，反应完成用去离子水冲洗；

c、将经b步骤处理后的铝合金浸入7.5g·L^-1氢氧化钠、5g·L^-1亚硝酸钠、0.2g/L乙二胺四乙酸钠的50℃碱蚀液中2min进行碱蚀处理，反应完成用去离子水冲洗；

d、将经c步骤处理后的铝合金浸入30%硝酸、10g/L硝酸钠、3g/L氟化钠、1g/L植酸、0.01g/L十二烷基磺酸钠溶液，温度为30℃，时间为2min，反应完成用去离子水冲洗；

e、将经d步骤处理后的铝合金再采用常规的市售铬化液进行钝化处理，处理后的6063铝合金表面形成一层金黄色钝化膜，通过168小时的中性盐雾试验，耐腐蚀性能达到8级。

实施例2

a、将6063铝合金表面清除附着污物，然后用去离子水冲洗；

b、将经a步骤处理后的铝合金浸入50g·L^-1十二合水磷酸钠、10g·L^-1硅酸钠、3mL/L乳化剂OP的70℃除油液中3.5min进行除油处理，反应完成用去离子水冲洗；

c、将经b步骤处理后的铝合金浸入10g·L^-1氢氧化钠、6g·L^-1亚硝酸钠、0.2g/L柠檬酸钠的60℃碱蚀液中2min进行碱蚀处理，反应完成用去离子水冲洗；

d、将经c步骤处理后的铝合金浸入35%硝酸、12g/L硝酸钠、3.5g/L氟化氢铵、1g/L植酸钠、0.012g/L十二烷基磺酸钠溶液，温度为35℃，时间为2min，反应完成用去离子水冲洗；

e、将经d步骤处理后的铝合金再采用常规的市售铬化液进行钝化处理，并喷涂聚酯粉末涂料，处理后的喷涂6063铝型材通过1000小时的中性盐雾试验，耐腐蚀性能达到10级；耐丝状腐蚀性能F值为0.1。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液，其特征在于：包括除油处理液、碱蚀溶液和酸蚀溶液，所述碱蚀溶液包括：

NaOH：5-20g/L、

亚硝酸钠或三聚磷酸铝：0.2-10g/L、

乙二胺四乙酸钠或柠檬酸钠：0.2-5g/L；

所述酸蚀溶液包括：

硝酸按质量百分比：25-45％、

硝酸钠、硝酸钾或硅酸钠：10-25g/L、

氟化氢铵或氟化钾：0.5-15g/L、

植酸、植酸钠盐、巯基苯骈噻唑或甲基苯骈三氮唑：0.1-5g/L、

十二烷基磺酸钠：0.005-0.2g/L；

所述除油处理液包括：

25～50g·L^-1十二合水磷酸钠、

8～15g·L^-1硅酸钠、

1～4mL·L^-1乳化剂OP。

2.根据权利要求1所述的一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液的前处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将铝合金清除附着尘埃污物；

(2)再将铝合金表面作预处理，其工艺流程为，使用除油处理液除油——水漂洗——使用碱蚀溶液碱蚀——水漂洗——使用酸蚀溶液酸蚀——水漂洗——自然晾干。

3.根据权利要求2所述的一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液的前处理方法，其特征在于：

除油处理液除油的温度为：40～80℃，时间为：2～5min；

碱蚀溶液碱蚀的温度为：20～70℃，时间为：1～5min；

酸蚀溶液酸蚀的温度为：20～80℃，时间为1～5min。