CN111778534A - 一种大截面Al-Cu系铝合金棒材固溶程度判断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铝合金热处理技术领域，涉及一种大截面Al‑Cu系铝合金棒材固溶程度判断方法，包括脱脂除油、阳极氧化、封孔和固溶程度的判断，其中固溶程度的判断是根据铝合金棒材截面阳极氧化膜的明亮色差判断固溶程度的均匀性，颜色深的位置固溶程度低，该判断方法可以对实际生产中Al‑Cu合金大直径棒材产品固溶均匀性进行判断，直观识别固溶程度较低区域，降低力学性能检测频次，简单易操作，避免不合格位置漏检，提高交货产品合格率。

Description

一种大截面Al-Cu系铝合金棒材固溶程度判断方法
技术领域
本发明属于铝合金热处理技术领域，涉及一种大截面Al-Cu系铝合金棒材固溶程度判断方法。
背景技术
Al-Cu合金具有较好的室温抗拉强度及耐高温性能，已被广泛用做航空航天结构材料和机械装备制造中，其作为热处理可强化铝合金在生产中常采用在线淬火的方式生产，但对于大截面棒材在线淬火不均匀容易造成局部固溶不充分，性能不合格。常规检测是使用拉伸试验来验证产品的力学性能，对于大直径棒材力学验证需采取多点或多频次验证，但仍不能保证全部位置均匀且充分固溶，从而影响产品质量。
因此，为避免产品局部不合格位置漏检，对产品截面进行阳极氧化处理，氧化后根据截面色差判断产品固溶程度的均匀性，固溶程度越低的位置色差越深，进而对该位置进行力学性能检测，从而降低了验证位置数量与频次，避免不合格位置漏检。
发明内容
有鉴于此，本发明为了解决上述大截面棒材力学性能的验证需要多点或多频次验证，容易出现不合格位置漏检的问题，提供一种大截面Al-Cu系铝合金棒材固溶程度判断方法。
为达到上述目的，本发明提供一种大截面Al-Cu系铝合金棒材固溶程度判断方法，包括以下步骤：
A、脱脂除油：将端面铣光滑的铝合金棒材置于浓度为10-20g/L的稀H2SO4中浸渍1～5min脱脂后进行水洗1次，接着将铝合金棒材置于纯水中水洗1次；
B、阳极氧化：将脱脂除油后的铝合金棒材截面进行阳极氧化处理，氧化温度控制在18～22℃，电压控制在16～18V，控制电流密度130-180A/㎡，氧化时间控制在26～35min，阳极氧化后的铝合金棒材水洗2次，接着封孔前纯水洗1次；
C、封孔：将阳极氧化后的铝合金棒材浸渍在PH值为5.5～6.0的封闭剂混合溶液中封闭处理15～17min，中温封孔温度为63～67℃，沥干后水洗2次，其中封闭剂混合溶液中主溶液为0.8～1.3g/L的醋酸镍；
D、判断：根据铝合金棒材截面阳极氧化膜的明亮色差判断固溶程度的均匀性，颜色深的位置固溶程度低。
进一步，步骤A将脱脂除油后的铝合金棒材沥干表面水分。
进一步，步骤B中阳极氧化工艺为：脱脂除油后的铝合金棒材置于装有浓度为155-170g/L的H2SO4电解液的电解槽内电解，电流密度130-180A/㎡，电解温度为18～22℃，其中以铝合金棒材作为阳极，以铅板作为阴极，使得阳极氧化后铝合金棒材表面形成氧化膜。
进一步，步骤B电解方式为直流-交流电叠加的方法，即向电解液中同时通入直流电和交流电，直流电和交流电的通电时间为15～17s，直流电的电压为10～30V，交流电与直流电的电压比为1.2～1.5，交流电的频率为2～200Hz。
进一步，步骤C中用于调节封闭剂混合溶液PH的辅溶液为冰乙酸与氨水。
本发明的有益效果在于：
1、本发明所公开的大截面Al-Cu系铝合金棒材固溶程度判断方法，对大直径棒材截面进行阳极氧化处理，不同固溶强度导致阳极氧化后色差各异，固溶程度越低位置色差越深，即可判断产品固溶均匀程度，更直观的判断出固溶程度较低位置，降低检测频次，避免不合格位置漏检，通过阳极氧化后会有明显的颜色差异这一特性，来判定实际生产中，固溶程度不均的现象，进而保证交货产品质量，提高交货产品合格率。
2、本发明所公开的大截面Al-Cu系铝合金棒材固溶程度判断方法，可以对实际生产中Al-Cu合金大直径棒材产品固溶均匀性进行判断，直观识别固溶程度较低区域，降低力学性能检测频次，简单易操作，避免不合格位置漏检，提高交货产品合格率。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明大截面铝合金棒材不同固溶程度的对比图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例
一种大截面Al-Cu系铝合金棒材固溶程度判断方法，包括以下步骤：
A、脱脂除油：将端面铣光滑的铝合金棒材置于浓度为10-20g/L的稀H2SO4中浸渍1～5min脱脂后进行水洗1次，接着将铝合金棒材置于纯水中水洗1次，浸渍温度为室温，将脱脂除油后的铝合金棒材沥干表面水分；脱脂除油目的是清除铝合金棒材表面的油脂和灰尘等污染物，使后续阳极氧化比较均匀，以提高铝合金棒材表面氧化膜的质量。
B、阳极氧化：将脱脂除油后的铝合金棒材截面进行阳极氧化处理，氧化温度控制在18～22℃，电压控制在16～18V，控制电流密度130-180A/㎡，氧化时间控制在26～35min，阳极氧化后的铝合金棒材水洗3次，阳极氧化工艺为：脱脂除油后的铝合金棒材置于装有浓度为155-170g/L的稀H2SO4电解液的电解槽内电解，电流密度为控制电流密度130-180A/㎡，电解温度为18～22℃，其中以铝合金棒材作为阳极，以铅板作为阴极，使得阳极氧化后铝合金棒材表面形成氧化膜，电解方式为直流-交流电叠加的方法，即向电解液中同时通入直流电和交流电，直流电和交流电的通电时间为15～17s，直流电的电压为10～30V，交流电与直流电的电压比为1.2～1.5，交流电的频率为2～200Hz；
C、封孔：将阳极氧化后的铝合金棒材浸渍在PH值为5.5～6.0的封闭剂混合溶液中封闭处理15～17min，中温封孔温度为63～67℃，沥干后水洗2次，其中封闭剂混合溶液中主溶液为0.8～1.3g/L的醋酸镍，用于调节封闭剂混合溶液PH的辅溶液为冰乙酸与氨水；
D、判断：制备固溶充分样品并经阳极氧化后作为标准色板，根据铝合金棒材截面阳极氧化膜的明亮色差(如图1所示)判断固溶程度的均匀性，颜色较标准色板深的位置固溶程度低。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种大截面Al-Cu系铝合金棒材固溶程度判断方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、脱脂除油：将端面铣光滑的铝合金棒材置于浓度为10-20g/L的稀H2SO4中浸渍1～5min脱脂后进行水洗1次，接着将铝合金棒材置于纯水中水洗1次；
B、阳极氧化：将脱脂除油后的铝合金棒材截面进行阳极氧化处理，氧化温度控制在18～22℃，电压控制在16～18V，控制电流密度130-180A/㎡，氧化时间控制在26～35min，阳极氧化后的铝合金棒材水洗2次，接着封孔前纯水洗1次；
C、封孔：将阳极氧化后的铝合金棒材浸渍在PH值为5.5～6.0的封闭剂混合溶液中封闭处理15～17min，中温封孔温度为63～67℃，沥干后水洗2次，其中封闭剂混合溶液中主溶液为0.8～1.3g/L的醋酸镍；
D、判断：根据铝合金棒材截面阳极氧化膜的明亮色差判断固溶程度的均匀性，颜色深的位置固溶程度低。
2.如权利要求1所述的铝合金棒材固溶程度判断方法，其特征在于，步骤A将脱脂除油后的铝合金棒材沥干表面水分。
3.如权利要求1所述的铝合金棒材固溶程度判断方法，其特征在于，步骤B中阳极氧化工艺为：脱脂除油后的铝合金棒材置于装有浓度为155-170g/L的稀H2SO4电解液的电解槽内电解，电流密度为130-180A/㎡，电解温度为18～22℃，其中以铝合金棒材作为阳极，以铅板作为阴极，使得阳极氧化后铝合金棒材表面形成氧化膜。
4.如权利要求1所述的铝合金棒材固溶程度判断方法，其特征在于，步骤B电解方式为直流-交流电叠加的方法，即向电解液中同时通入直流电和交流电，直流电和交流电的通电时间为15～17s，直流电的电压为10～30V，交流电与直流电的电压比为1.2～1.5，交流电的频率为2～200Hz。
5.如权利要求1所述的铝合金棒材固溶程度判断方法，其特征在于，步骤C中用于调节封闭剂混合溶液PH的辅溶液为冰乙酸与氨水。
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