CN109252200A - 一种铝合金压铸件表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金压铸件表面处理方法,包括以下步骤:步骤一:将压铸成型后的铝合金铸件表面进行抛光打磨处理,并去除铝合金铸件表面的金属碎屑,利用碱性溶液对铝合金铸件表面进行清洗处理,去除铝合金铸件表面的自然氧化物;步骤二:将处理后的铝合金铸件放置于电解槽内,并向电解槽内加入水玻璃电解液,且电解液漫过铝合金铸件表面,对铝合金铸件表面进行初步微弧氧化作业,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面生长出一层膜层。本发明处理后的铝合金压铸件韧性高,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击性能,表面外观效果好,铸件表面致密性好,膜层不易脱落。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面处理领域,特别涉及一种铝合金压铸件表面处理方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。随着铝合金运用在各行各业,现在对铝合金铸件的要求也在不断提高。但是现有的铝合金压铸件表面的耐磨性和耐腐蚀性能差,膜层容易出现脱落现象。
因此,发明一种铝合金压铸件表面处理方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金压铸件表面处理方法,通过多个对铝合金压铸件表面进行不同规格的微弧氧化作业,使得微弧氧化膜层与基体结合牢固,结构致密,韧性高,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击性能,通过利用碱性溶液对铝合金铸件表面进行清洗处理,去除铝合金铸件表面的自然氧化物,并对其表面利用磷酸钠溶液进行活化处理,使得铝合金压铸件表面外观效果好,铸件表面致密性好,膜层不易脱落,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种铝合金压铸件表面处理方法,包括以下步骤:
步骤一:将压铸成型后的铝合金铸件表面进行抛光打磨处理,并去除铝合金铸件表面的金属碎屑,利用碱性溶液对铝合金铸件表面进行清洗处理,去除铝合金铸件表面的自然氧化物;
步骤二:将处理后的铝合金铸件放置于电解槽内,并向电解槽内加入水玻璃电解液,且电解液漫过铝合金铸件表面,对铝合金铸件表面进行初步微弧氧化作业,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面生长出一层膜层;
步骤三:将步骤二中的铝合金铸件从电解槽内取出,利用酸性溶液对其进行活化处理,使得铝合金铸件表面在步骤二中形成膜层内的部分金属氧化物质溶解,使得膜层的孔隙率增加;
步骤四,将步骤三中处理后的铝合金铸件再次放置于电解槽内,并向电解槽中加入水玻璃电解液,且电解液漫过铝合金铸件表面,对其表面进行微弧氧化作业,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面形成一层陶瓷氧化膜;
步骤五,将步骤四中处理后的铝合金铸件取出后放置于200-300℃的环境下进行热处理10-20min,然后放置于室温10-20℃的环境下进行自然冷却,最终成型。
优选的,所述步骤二中,水玻璃电解液由水玻璃溶液、Na2WO4、和EDTA二钠混合搅拌而成,水玻璃电解液的温度为30-40℃。
优选的,所述步骤二和步骤四中,微弧氧化作业时,化学氧化、电化学氧化和等离子体氧化同时存在。
优选的,所述步骤一中采用的碱性溶液为氢氧化钠溶液,所述步骤三中采用的酸性溶液为磷酸钠溶液,浓度为12-15g/L。
优选的,所述步骤四中,水玻璃电解液由NaOH、水玻璃溶液、Na2WO4、和EDTA二钠混合搅拌而成。
优选的,所述步骤二中,微弧氧化作业的电流密度为30-40A/dm2,所述步骤四中,微弧氧化作业的电流密度为20-30A/dm2,水玻璃电解液温度为40-50℃。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过多个对铝合金压铸件表面进行不同规格的微弧氧化作业,使得微弧氧化膜层与基体结合牢固,结构致密,韧性高,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击性能;
2、通过利用碱性溶液对铝合金铸件表面进行清洗处理,去除铝合金铸件表面的自然氧化物,并对其表面利用磷酸钠溶液进行活化处理,使得铝合金压铸件表面外观效果好,铸件表面致密性好,膜层不易脱落;
3、本发明工艺简单,设备要求低,可操作性强,具有良好的社会推广应用。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种铝合金压铸件表面处理方法,包括以下步骤:
步骤一:将压铸成型后的铝合金铸件表面进行抛光打磨处理,并去除铝合金铸件表面的金属碎屑,利用氢氧化钠溶液对铝合金铸件表面进行清洗处理,去除铝合金铸件表面的自然氧化物;
步骤二:将处理后的铝合金铸件放置于电解槽内,并向电解槽内加入水玻璃电解液,水玻璃电解液由水玻璃溶液、Na2WO4、和EDTA二钠混合搅拌而成,温度为30℃,且电解液漫过铝合金铸件表面,对铝合金铸件表面进行初步微弧氧化作业,微弧氧化的电流密度为30A/dm2,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面生长出一层膜层;
步骤三:将步骤二中的铝合金铸件从电解槽内取出,利用浓度为12g/L的磷酸钠溶液对其进行活化处理,使得铝合金铸件表面在步骤二中形成膜层内的部分金属氧化物质溶解,使得膜层的孔隙率增加;
步骤四,将步骤三中处理后的铝合金铸件再次放置于电解槽内,并向电解槽中加入水玻璃电解液,此时,水玻璃电解液由NaOH、水玻璃溶液、Na2WO4、和EDTA二钠混合搅拌而成,温度为40℃,且电解液漫过铝合金铸件表面,对其表面进行微弧氧化作业,微弧氧化的电流密度为20A/dm2,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面形成一层陶瓷氧化膜;
步骤五,将步骤四中处理后的铝合金铸件取出后放置于200℃的环境下进行热处理10min,然后放置于室温10℃的环境下进行自然冷却,最终成型。
进一步的,在上述技术方案中,微弧氧化作业时,化学氧化、电化学氧化和等离子体氧化同时存在,通过多个对铝合金压铸件表面进行不同规格的微弧氧化作业,使得微弧氧化膜层与基体结合牢固,结构致密,韧性高,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击性能。
实施例2:
一种铝合金压铸件表面处理方法,包括以下步骤:
步骤一:将压铸成型后的铝合金铸件表面进行抛光打磨处理,并去除铝合金铸件表面的金属碎屑,利用氢氧化钠溶液对铝合金铸件表面进行清洗处理,去除铝合金铸件表面的自然氧化物;
步骤二:将处理后的铝合金铸件放置于电解槽内,并向电解槽内加入水玻璃电解液,水玻璃电解液由水玻璃溶液、Na2WO4、和EDTA二钠混合搅拌而成,温度为40℃,且电解液漫过铝合金铸件表面,对铝合金铸件表面进行初步微弧氧化作业,微弧氧化的电流密度为40A/dm2,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面生长出一层膜层;
步骤三:将步骤二中的铝合金铸件从电解槽内取出,利用浓度为15g/L的磷酸钠溶液对其进行活化处理,使得铝合金铸件表面在步骤二中形成膜层内的部分金属氧化物质溶解,使得膜层的孔隙率增加;
步骤四,将步骤三中处理后的铝合金铸件再次放置于电解槽内,并向电解槽中加入水玻璃电解液,此时,水玻璃电解液由NaOH、水玻璃溶液、Na2WO4、和EDTA二钠混合搅拌而成,温度为50℃,且电解液漫过铝合金铸件表面,对其表面进行微弧氧化作业,微弧氧化的电流密度为30A/dm2,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面形成一层陶瓷氧化膜;
步骤五,将步骤四中处理后的铝合金铸件取出后放置于300℃的环境下进行热处理20min,然后放置于室温20℃的环境下进行自然冷却,最终成型。
进一步的,在上述技术方案中,微弧氧化作业时,化学氧化、电化学氧化和等离子体氧化同时存在,通过利用碱性溶液对铝合金铸件表面进行清洗处理,去除铝合金铸件表面的自然氧化物,并对其表面利用磷酸钠溶液进行活化处理,使得铝合金压铸件表面外观效果好,铸件表面致密性好,膜层不易脱落。
实施例3:
一种铝合金压铸件表面处理方法,包括以下步骤:
步骤一:将压铸成型后的铝合金铸件表面进行抛光打磨处理,并去除铝合金铸件表面的金属碎屑,利用氢氧化钠溶液对铝合金铸件表面进行清洗处理,去除铝合金铸件表面的自然氧化物;
步骤二:将处理后的铝合金铸件放置于电解槽内,并向电解槽内加入水玻璃电解液,水玻璃电解液由水玻璃溶液、Na2WO4、和EDTA二钠混合搅拌而成,温度为35℃,且电解液漫过铝合金铸件表面,对铝合金铸件表面进行初步微弧氧化作业,微弧氧化的电流密度为35A/dm2,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面生长出一层膜层;
步骤三:将步骤二中的铝合金铸件从电解槽内取出,利用浓度为13g/L的磷酸钠溶液对其进行活化处理,使得铝合金铸件表面在步骤二中形成膜层内的部分金属氧化物质溶解,使得膜层的孔隙率增加;
步骤四,将步骤三中处理后的铝合金铸件再次放置于电解槽内,并向电解槽中加入水玻璃电解液,此时,水玻璃电解液由NaOH、水玻璃溶液、Na2WO4、和EDTA二钠混合搅拌而成,温度为45℃,且电解液漫过铝合金铸件表面,对其表面进行微弧氧化作业,微弧氧化的电流密度为25A/dm2,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面形成一层陶瓷氧化膜;
步骤五,将步骤四中处理后的铝合金铸件取出后放置于250℃的环境下进行热处理15min,然后放置于室温15℃的环境下进行自然冷却,最终成型。
进一步的,在上述技术方案中,微弧氧化作业时,化学氧化、电化学氧化和等离子体氧化同时存在,微弧氧化工艺将工作区域引入到高压放电区域,极大地提高了膜层的综合性能。
通过以上三组实施例可以得到三种经过表面处理的铝合金压铸件,将这三种铝合金压铸件分别进行性能测试,再用经过普通加工的铝合金压铸件进行浸泡试验,结果得出三组实施例中的铝合金压铸件的能力均有不同的提升,其中实施例3中浸泡的耐磨性、耐蚀性高,外观效果好,铸件表面致密性好,价格最高,通过多个对铝合金压铸件表面进行不同规格的微弧氧化作业,使得微弧氧化膜层与基体结合牢固,结构致密,韧性高,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击性能,通过利用碱性溶液对铝合金铸件表面进行清洗处理,去除铝合金铸件表面的自然氧化物,并对其表面利用磷酸钠溶液进行活化处理,使得铝合金压铸件表面外观效果好,铸件表面致密性好,膜层不易脱落。
表1为实施例1-3中铝合金压铸件各种基础参数对比:
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述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,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 (6)
1.一种铝合金压铸件表面处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将压铸成型后的铝合金铸件表面进行抛光打磨处理,并去除铝合金铸件表面的金属碎屑,利用碱性溶液对铝合金铸件表面进行清洗处理,去除铝合金铸件表面的自然氧化物;
步骤二:将处理后的铝合金铸件放置于电解槽内,并向电解槽内加入水玻璃电解液,且电解液漫过铝合金铸件表面,对铝合金铸件表面进行初步微弧氧化作业,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面生长出一层膜层;
步骤三:将步骤二中的铝合金铸件从电解槽内取出,利用酸性溶液对其进行活化处理,使得铝合金铸件表面在步骤二中形成膜层内的部分金属氧化物质溶解,使得膜层的孔隙率增加;
步骤四,将步骤三中处理后的铝合金铸件再次放置于电解槽内,并向电解槽中加入水玻璃电解液,且电解液漫过铝合金铸件表面,对其表面进行微弧氧化作业,依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,在铝合金铸件表面形成一层陶瓷氧化膜;
步骤五,将步骤四中处理后的铝合金铸件取出后放置于200-300℃的环境下进行热处理10-20min,然后放置于室温10-20℃的环境下进行自然冷却,最终成型。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金压铸件表面处理方法,其特征在于:所述步骤二中,水玻璃电解液由水玻璃溶液、Na2WO4、和EDTA二钠混合搅拌而成,水玻璃电解液的温度为30-40℃。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金压铸件表面处理方法,其特征在于:所述步骤二和步骤四中,微弧氧化作业时,化学氧化、电化学氧化和等离子体氧化同时存在。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金压铸件表面处理方法,其特征在于:所述步骤一中采用的碱性溶液为氢氧化钠溶液,所述步骤三中采用的酸性溶液为磷酸钠溶液,浓度为12-15g/L。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金压铸件表面处理方法,其特征在于:所述步骤四中,水玻璃电解液由NaOH、水玻璃溶液、Na2WO4、和EDTA二钠混合搅拌而成。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金压铸件表面处理方法,其特征在于:所述步骤二中,微弧氧化作业的电流密度为30-40A/dm2,所述步骤四中,微弧氧化作业的电流密度为20-30A/dm2,水玻璃电解液温度为40-50℃。
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