CN105088313A - 一种钛合金活化工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钛合金活化工艺方法，其特征在于：其活化液的组成为葡萄酸钠45g/l？-50g/l、氢氧化钠或氢氧化钾？60g/l-75g/l、去氧化剂A20g/l-25g/l、三乙醇胺40ml/l-50ml/l，活化温度95℃-98℃，活化时间30min-40min。其工艺流程如下：有机溶剂除油—装挂—化学除油—流动温水洗—流动冷水洗—活化—流动冷水洗—阳极氧化—流动冷水洗—干燥。本发明活化液稳定、环保、安全，操作简单，活化效果好，且对TC4、TB6、TA15三种钛合金均适合，可取代含氢氟酸体系和双氧水体系。

Description

一种钛合金活化工艺方法

技术领域

本发明涉及一种钛合金活化工艺方法，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

钛合金具有密度小，比强度高，高耐酸性等优点广泛应用于航空、航天等重要领域。为了防止钛合金与其它金属材料接触产生接触腐蚀，通常对钛合金要进行阳极氧化处理。众所周知，钛合金极易在大气中形成一层自然的氧化膜，若不经过活化处理这层自然氧化膜会阻碍钛合金进一步阳极氧化，因此，钛合金阳极氧化前必须进行活化处理，使钛合金处于活化状态才能阳极氧化上膜。目前，采用的活化液有航标配方的含氢氟酸体系，有环保的，氢氟酸体系对人和环境都会造成极大的危害；双氧水体系则因双氧水极易分解，所以存在槽液不稳定的问题，且活化时需要不断添加双氧水来维持活化效果，这样槽液体积会不断增加，维护频繁，给生产带来了极大的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稳定、环保的钛合金活化工艺方法，其活化液稳定、环保、安全，操作简单，活化效果好，且对TC4、TB6、TA15三种钛合金均适合，可取代含氢氟酸体系和双氧水体系。

本发明通过下述技术方案来实现。一种钛合金活化工艺方法，其特征在于：其活化液的组成为葡萄酸钠45g/l-50g/l、氢氧化钠或氢氧化钾60g/l-75g/l、去氧化剂A20g/l-25g/l、三乙醇胺40ml/l-50ml/l，活化温度95℃-98℃，活化时间30min-40min。去氧化剂A是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得。

其工艺流程如下：有机溶剂除油—装挂—化学除油—流动温水洗—流动冷水洗—活化—流动冷水洗—阳极氧化（电流密度5A/dm²、时间5min缓启+40min、温度10℃～30℃、脉冲电源频率80freq/min、占空比20%）—流动冷水洗—干燥。

1）有机溶剂除油：

用抹布或棉纱蘸丙酮擦拭干净零件上的残存油脂、抛光膏、标记等。

2）化学除油：

氢氧化钠40g/l～50g/l

硅酸钠20g/l～30g/l

碳酸钠20g/l～30g/l

磷酸钠30g/l～50g/l

温度50℃～60℃

时间20min～30min

3）流动温水洗:

在40℃～60℃的流动水中进行清洗。

本发明的有益效果：活化配方无毒、无害，不含现行航标退膜工艺中的HF、HNO₃等酸性有害物质，减少了对环境的污染和对人的伤害，且不存在双氧水易分解的问题，槽液稳定，操作简单，对TB6、TA15、TC4三种钛合金都适用，具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是TC4钛合金阳极氧化后试样外观。

图2是TC4钛合金氧化膜与H06-2锌黄环氧底漆的结合力。

图3是TB6钛合金阳极氧化后试样外观。

图4是TB6钛合金氧化膜与H06-2锌黄环氧底漆的结合力。

图5是TA15钛合金阳极氧化后试样外观。

图6是TA15钛合金氧化膜与H06-2锌黄环氧底漆的结合力。

具体实施方式

实施例1

将尺寸为100mm×100mm×10mm的TC4钛合金阳极氧化处理，具体流程为：

有机溶剂除油—装挂—化学除油—流动温水洗—流动冷水洗—活化—流动冷水洗—阳极氧化—流动冷水洗—干燥。

有机溶剂除油是用抹布或棉纱蘸丙酮擦拭干净零件上的残存油脂、抛光膏、标记等。

化学除油所使用的溶液包含氢氧化钠40g/l、硅酸钠20g/l、碳酸钠30g/l、磷酸钠30g/l。化学除油温度50℃，时间30min。

活化液的组成为葡萄酸钠50g/l、氢氧化钾70g/l、去氧化剂A20g/l、三乙醇胺50ml/l，去氧化剂A是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得。其中活化温度为95℃-98℃，活化时间为35min。

流动温水洗是指在50℃的流动水中进行清洗。

阳极氧化电流密度为5A/dm²、时间为5min后阳极氧化40min、温度为20℃、脉冲电源频率80freq/min、占空比20%。对试样进行外观和按GB/T9268《色漆和清漆漆膜的划格试验》对H06-2锌黄环氧底漆结合力试验进行评定，TC4钛合金氧化膜与漆层的结合力为0级，结合力很好，试验结果如图1、图2。

实施例2

将尺寸为100mm×100mm×10mm的TB6钛合金阳极氧化处理，具体流程为：

有机溶剂除油—装挂—化学除油—流动温水洗—流动冷水洗—活化—流动冷水洗—阳极氧化—流动冷水洗—干燥。

化学除油所使用的溶液包含氢氧化钠45g/l、硅酸钠25g/l、碳酸钠25g/l、磷酸钠40g/l。化学除油温度55℃，时间25min。

活化液的组成为葡萄酸钠50g/l、氢氧化钠75g/l、去氧化剂A25g/l、三乙醇胺45ml/l，去氧化剂A是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得。其中活化温度为95℃-98℃，活化时间为40min。

流动温水洗是指在60℃的流动水中进行清洗。

阳极氧化电流密度为5A/dm²、时间为5min后阳极氧化40min、温度为30℃、脉冲电源频率80freq/min、占空比20%。对试样进行外观和按GB/T9268《色漆和清漆漆膜的划格试验》对H06-2锌黄环氧底漆结合力试验进行评定，TB6钛合金氧化膜与漆层的结合力为0级，结合力很好，试验结果如图3、图4。

实施例3

将尺寸为100mm×100mm×10mm的TA15钛合金阳极氧化处理，具体流程为：

有机溶剂除油—装挂—化学除油—流动温水洗—流动冷水洗—活化—流动冷水洗—阳极氧化—流动冷水洗—干燥。

化学除油所使用的溶液包含氢氧化钠50g/l、硅酸钠30g/l、碳酸钠20g/l、磷酸钠50g/l。化学除油温度60℃，时间20min。

活化液的组成为葡萄酸钠45g/l、氢氧化钠60g/l、去氧化剂A20g/l、三乙醇胺40ml/l，去氧化剂A是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得。其中活化温度为95℃-98℃，活化时间为30min。

流动温水洗是指在40℃的流动水中进行清洗。

阳极氧化电流密度为5A/dm²、时间为5min后阳极氧化40min、温度为10、脉冲电源频率80freq/min、占空比20%。对试样进行外观和按GB/T9268《色漆和清漆漆膜的划格试验》对H06-2锌黄环氧底漆结合力试验进行评定，TA15钛合金氧化膜与漆层的结合力为0级，结合力很好，试验结果如图5、图6。

Claims (5)

1.一种钛合金活化工艺方法，其特征在于：其活化液的组成为葡萄酸钠45g/l-50g/l、氢氧化钠或氢氧化钾60g/l-75g/l、去氧化剂A20g/l-25g/l、三乙醇胺40ml/l-50ml/l，活化温度95℃-98℃，活化时间30min-40min。

2.根据权利要求1所述的钛合金活化工艺方法，其特征在于：去氧化剂A是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得。

3.根据权利要求1所述的钛合金活化工艺方法，其特征在于：其工艺流程如下：有机溶剂除油—装挂—化学除油—流动温水洗—流动冷水洗—活化—流动冷水洗—阳极氧化—流动冷水洗—干燥。

4.根据权利要求3所述的钛合金活化工艺方法，其特征在于：阳极氧化工艺参数为：电流密度5A/dm²、时间5min缓启+40min、温度10℃～30℃、脉冲电源频率80freq/min、占空比20%。

5.根据权利要求3所述的钛合金活化工艺方法，其特征在于：化学除油所使用的溶液包含氢氧化钠40g/l～50g/l、硅酸钠20g/l～30g/l、碳酸钠20g/l～30g/l、磷酸钠30g/l～50g/l。