CN104032365B - 一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺 - Google Patents

一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺,针对含硅量超过2%铝合金的表面处理,将处理干净的含硅铝合金工件放入装有电解液的电解槽内，电解液温度控制在30‑‑60℃，采用恒流或恒压进行电解抛光，恒流法时平均电流密度为3‑10A/ dm2，恒压法时电压30‑60V,通电时间3‑15分钟，然后水洗、吹干即可得到高光泽的表面。本发明的优点是：解决了含硅量高的铝合金通过化学抛光无法获得光亮表面的难题，通过发明的电解液和利用传统电抛光流程即可得到高光泽的表面,提高了铸造铝合金表面的装饰效果，同时本发明采用的抛光电流密度比一般电解抛光低,能耗低,具有更好的运用价值。

Description

一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺
技术领域
本发明涉及一种铝合金材料表面处理方法，特别是适用含硅量超过2%以上的铸造铝合金的表面处理,具体涉及一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺。
背景技术
铝合金由于其质量轻,大气中耐腐蚀性好,已经成为广泛使用的一种材料.对于复杂铝零件,由于整体机械加工成本过高,目前主要采用铸造的方法。而含硅量高的铝合金特别适合铸造,因为硅元素加入到熔融铝液中可以提高铝液的流动性,从而降低气孔、沙眼等各种铸造缺陷。因此在铸造铝合金选择时,各个厂家大都采用含硅量高的铝合金进行铸造，如目前广泛使用ADC12含硅量在10%--12%，但是硅元素的加入给铝合金的表面处理带来困难,使得铸造铝合金难以被化学抛光,无法得到光亮的表面。为解决含硅量高的铝合金表面光泽问题,很多科研工作者付出了巨大的努力,但效果不理想；本单位科研工作者在不懈努力下,通过电化学方法终于突破技术难关。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺，特别是适用于含硅量超过2%，采用普通化学抛光难以获得光亮表面的铝合金，该工艺能够在含硅量高达10%左右的ZL102，ADC12（日本牌号）铸造铝合金表面获得高光泽的表面,对含硅量小的铝表面获得光泽度更好。
本发明是这样来实现的，一种针对含硅铝合金电解抛光工艺，其特征在于工艺方法为：
（1）将含硅铝合金工件上挂，挂具采用铝合金或钛合金,保证接触良好,经过除油处理，得到无油的表面，水清洗干净；
（2）用铝质夹具钛夹具固定好，放入装有研制电解液的电解槽，电解液温度控制在30—60摄氏度,采用恒流进行抛光, 平均电流密度为3-10A/dm2，如采用恒压进行抛光，电压控制在30-60v,通电时间3-15分钟,也可根据需要适当延长时间,光亮度会更好；
（3）在抛光时,采用循环泵搅拌电解液，电解抛光结束后，断电后将工件取出，进行冷水洗和热水洗，
（4）水洗后压缩空气吹干就可以下挂。
一种针对含硅铝合金电解抛光配方,其特征在于：所述含硅铝合金电解液组份和工艺参数含量如下: 85%以上的单乙醇胺体积比60-75%，40%含量的氢氟酸体积比25-40%。
本发明所述含硅铝合金电解液配置使用时，其pH值控制在4-7，较佳值为5-6.5。
本发明所述电解液物质和体积比一样，采用其它含量单乙醇胺和氢氟酸进行配置时，其pH值控制在4-7之间。
本发明的优点是：解决了含硅量高的铝合金通过化学抛光获得光亮表面的难题.通过发明的电解液和利用传统电抛光流程即可得到高光泽的表面,提高了造铝表面的装饰效果.同时本发明采用的抛光电流密度比一般电抛光低,能耗低,具有更好的运用价值；本发明采用的电解液不含磷酸，突破的传统抛光体系。
具体实施方式
以下以实施例对本发明作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
本发明的工艺流程如下所示：喷砂 →上挂 → 除油 → 水洗 → 电解抛光 →水洗 →水洗 → 吹干-下挂。
（1）喷砂；大多数铸造铝合金表面有组织缺陷,采用喷砂可以去除表面的缺陷,对于含硅表面无组织缺陷的可以不使用。
（2）上挂；由于抛光试样为阳极,一般的可溶性金属不适用,建议使用铝制挂具,挂具于试样触点以外的地方用绝缘涂料处理.上挂要保证试样与挂具接触良好。
（3）除油；油污附着在试样表面,会影响实验表面的导电性,同时也会污染抛光液,因此,用于抛光的试样必须除油干净, 特别是压铸铝合金表面的脱模剂必须除去。
（4）电解抛光；电解抛光时试样作阳极,可以采用铅板或其它不被氢氟酸腐蚀的金属都可以。
电解抛光采用的电解液为: 85%以上的单乙醇胺体积比60-75%，40%含量的氢氟酸体积比25-40%；其pH值控制在4-7之间。
电解液温度控制在30-60摄氏度,温度低抛光时间长并且亮度低,而温度过高,或导致硅化学溶解低于铝的溶解使试样表面发黑.在正常工艺温度范围内,一般抛光时间控制在3-10分钟
（5）水洗；由于抛光液较粘稠，呈酸性，因此在抛光结束后要立即进行水洗，以保证抛光液不能对铝基材产生腐蚀而影响表面的光泽。
（6）干燥；经过电解抛光和水洗后的试样可以直接用无油的压缩空气吹干，也可以采用烘箱烘干。
实施例一：
本实施用于本发明的抛光液和抛光方法。
电解液配置：85%的单乙醇胺60%，40%含量的氢氟酸 40%；其pH值控制在4-7；电解液温度控制在40-50摄氏度，电流密度为5A/dm2，通电时间10分钟。
实施例二：
本实施用于本发明的抛光液和抛光方法。
电解液配置：85%的单乙醇胺55%，40%含量的氢氟酸 45%，其pH值控制在4-7；电解液温度控制在40-50摄氏度，电压55V，通电时间10分钟。
实施例三：
本实施用于本发明的抛光液和抛光方法。
电解液配置：98%的单乙醇胺60%，40%含量的氢氟酸 40%，其pH值控制在4-7；电解液温度控制在40-50摄氏度，电压40V，通电时间10分钟。
实施例四：
本实施用于本发明的抛光液和抛光方法。
电解液配置：98%的单乙醇胺60%，50%含量的氢氟酸 40 %，其pH值控制在4-7；电解液温度控制在40-50摄氏度，电压30V，通电时间15分钟。

Claims (1)

1.一种针对含硅铝合金电解抛光方法，其特征是方法步骤如下：
（1）将含硅铝合金工件上挂，挂具采用铝合金或钛合金,保证接触良好,经过除油处理，得到无油的表面，水清洗干净；
（2）用铝合金或钛合金挂具固定好，放入装有研制电解液的电解槽，电解液温度控制在30—60摄氏度,采用恒流或恒压进行电化学抛光，通电时间3-15分钟；所述电解液配方的组份和含量为：85%以上的单乙醇胺体积比60-75%，40%含量的氢氟酸体积比25-40%，配置电解液时pH值控制在4-7；采用电流进行抛光，平均电流密度为3-10A/dm2；采用恒压进行抛光，电压控制在30-60V；
（3）在抛光时,采用循环泵搅拌电解液，电解抛光结束后，断电后将工件取出，进行冷水洗和热水洗；
（4）水洗后压缩空气吹干下挂。
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