CN113718328B - 一种船用铝合金铸件的表面处理方法 - Google Patents
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- C25F3/20—Polishing of light metals of aluminium
Abstract
本发明涉及船用铝合金冶金技术领域，具体涉及一种船用铝合金铸件的表面处理方法，包括如下步骤：（1）将铝合金铸件表面除油；（2）除油后转移至盛放有抛光液的槽内，槽内壁上设有喷吹装置，喷吹装置喷吹搅动抛光液对铝合金铸件抛光；（3）抛光后取出铝合金铸件，清洗、加酸中和、表面干燥、冷却；抛光液包括如下重量份数的组分：磨料10‑20份，碳酸氢钠50‑80份，磷酸钠40‑60份，脂肪酸钠10‑30份，苯甲酸钠2‑8份，HPMA5‑8份，水100‑330份。本发明具有对铝合金表面损伤小、抛光效率高等优点，提高了铝合金材料的耐腐蚀性，适用于船舶用铝合金零件的制备，同时，亦解决了异形铸件不能有效抛光的问题。
Description
技术领域
本发明涉及船用铝合金冶金技术领域，具体涉及一种船用铝合金铸件的表面处理方法。
背景技术
铝合金材料因其具有轻量化、耐腐蚀、强度高等特性被广泛的应用于船舶等工业的零部件生产中，铝合金生产时铝合金铸件表面具有金属锈、油渍、毛刺等疵点，需要进行表面抛光处理，可提高和改善零件外观及铝合金金属部件表面的耐蚀性、耐磨性，减少摩擦，增加磨合性，改善机械配合，现有的抛光方法一般采用酸性抛光，其缺陷在于，酸性抛光的原料为惯用的“三酸”工艺，不仅易产生酸气等污染物，而且在酸性侵蚀下，铝合金表面易过度处理被损伤，影响船用铝合金材料使用时的耐腐蚀性，同时，现有的抛光方法一般适合规则形状的铸件抛光，而对于具有异形形状的零铸件，不能进行有效抛光处理。
发明内容
针对现有技术的抛光质量差、不能对异形件抛光的等技术问题，本发明提供一种船用铝合金铸件的表面处理方法，具有对铝合金表面损伤小、抛光效率高等优点，提高了铝合金材料的耐腐蚀性，适用于船舶用铝合金零件的制备，同时，本发明亦解决了现有技术中异形铸件不能有效抛光的技术问题。
本发明提供一种船用铝合金铸件的表面处理方法，包括如下步骤：
（1）将铝合金铸件表面除油；（2）除油后转移至盛放有抛光液的槽内，槽内壁上设有喷吹装置，喷吹装置对抛光液喷吹搅动抛光液对铝合金铸件抛光；（3）抛光后取出铝合金铸件，清洗、加酸中和、表面干燥、冷却；
所述抛光液包括如下重量份数的组分：磨料10-20份，碳酸氢钠50-80份，磷酸钠40-60份，脂肪酸钠10-30份，苯甲酸钠2-8份，HPMA5-8份，水100-330份。HPMA为水解聚马来酸酐。
进一步的，步骤（1）中除油采用氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液置于高压喷枪内对铝合金铸件喷射清洗，氢氧化钠溶液的浓度为6-8g/L。
进一步的，喷吹装置包括均匀设置在槽内壁上的若干个喷吹头，所有喷吹头并联后与鼓风机连接。
进一步的，磨料为氧化铝、二氧化硅、碳化硅、金刚石、氧化铬、碳化硼中的一种。
进一步的，磨料粒径为d，0＜d≤0.5μm。
进一步的，抛光时抛光液的温度为70-90℃，抛光时间为30-60s。
进一步的，加酸中和的酸为弱酸，弱酸的浓度为25%-35%。更进一步，弱酸优选醋酸。
进一步的，所述抛光液包括如下重量份数的组分：磨料16份，碳酸氢钠60份，磷酸钠50份，脂肪酸钠20份，苯甲酸钠6份，HPMA6份，水250份。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明利用碱性抛光液对铝合金铸件进行化学抛光处理，碱性条件弱，对铝合金表面侵蚀小，同时，在喷吹磨料的情况下对铝合金铸件表面进行碰撞研磨抛光，二者配合共同提高抛光效果，降低了抛光温度及抛光时间，提高了处理效率；
（2）本发明抛光液中碳酸氢钠、磷酸钠起到调pH的作用，使抛光液呈弱碱性；脂肪酸钠在体系中起到清洗剂的作用，提高铸件表面的清洁效果；苯甲酸钠一方面的作用在于作为光亮剂提高表面的光亮性，另一发明目的在于苯甲酸钠溶解后提供碱性条件，配合铸件表面的碱性抛光；HPMA作为分散剂可以使抛光液形成稳定的体系，同时HPMA有一定的缓蚀作用，改善铸件的耐腐蚀性能；
（3）本发明抛光时，在抛光液中加入磨料，利用喷吹抛光液的方式将磨料分散喷吹至铸件的表面进行摩擦抛光，适合具有不规则形状的异形铸件。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明所述的船用铝合金铸件的表面处理方法，包括如下步骤：
（1）配制浓度为6g/L的氢氧化钠溶液，将配制好的氢氧化钠溶液置于高压喷枪内，利用高压对铝合金铸件表面进行碱液喷射除油，去除铸件表面残留的油脂等有机杂质；
（2）除油后转移至盛放有抛光液的槽内，槽内壁上设有喷吹装置，喷吹装置包括均匀设置在槽内壁上的若干个喷吹头，所有喷吹头并联后与鼓风机连接，启动喷吹装置鼓风机对抛光液喷吹搅动抛光液对铝合金铸件抛光，抛光温度为80℃，抛光时间为50s；抛光液包括如下重量份数的组分：磨料16份，碳酸氢钠60份，磷酸钠50份，脂肪酸钠20份，苯甲酸钠6份，HPMA6份，水250份；其中，磨料为氧化铝颗粒，氧化铝粒径为0.1μm；
（3）抛光后取出铝合金铸件，清洗，加入25%的醋酸中和，再次清洗后，表面干燥、冷却，抛光处理完成。
实施例2
本发明所述的船用铝合金铸件的表面处理方法，包括如下步骤：
（1）配制浓度为7g/L的氢氧化钠溶液，将配制好的氢氧化钠溶液置于高压喷枪内，利用高压对铝合金铸件表面进行碱液喷射除油，去除铸件表面残留的油脂等有机杂质；
（2）除油后转移至盛放有抛光液的槽内，槽内壁上设有喷吹装置，喷吹装置包括均匀设置在槽内壁上的若干个喷吹头，所有喷吹头并联后与鼓风机连接，启动喷吹装置鼓风机对抛光液喷吹搅动抛光液对铝合金铸件抛光，抛光温度为70℃，抛光时间为30s；抛光液包括如下重量份数的组分：磨料10份，碳酸氢钠50份，磷酸钠40份，脂肪酸钠10份，苯甲酸钠2份，HPMA5份，水100份；其中，磨料为氧化铝颗粒，氧化铝粒径为0.5μm；
（3）抛光后取出铝合金铸件，清洗，加入30%的醋酸中和，再次清洗后，表面干燥、冷却，抛光处理完成。
实施例3
本发明所述的船用铝合金铸件的表面处理方法，包括如下步骤：
（1）配制浓度为8g/L的氢氧化钠溶液，将配制好的氢氧化钠溶液置于高压喷枪内，利用高压对铝合金铸件表面进行碱液喷射除油，去除铸件表面残留的油脂等有机杂质；
（2）除油后转移至盛放有抛光液的槽内，槽内壁上设有喷吹装置，喷吹装置包括均匀设置在槽内壁上的若干个喷吹头，所有喷吹头并联后与鼓风机连接，启动喷吹装置鼓风机对抛光液喷吹搅动抛光液对铝合金铸件抛光，抛光温度为90℃，抛光时间为60s；抛光液包括如下重量份数的组分：磨料20份，碳酸氢钠80份，磷酸钠60份，脂肪酸钠30份，苯甲酸钠8份，HPMA8份，水330份；其中，磨料为氧化铬颗粒，氧化铬粒径为0.3μm；
（3）抛光后取出铝合金铸件，清洗，加入30%的醋酸中和，再次清洗后，表面干燥、冷却，抛光处理完成。
依据GB/T3505-2000，对实施例1-3抛光处理后的铸件表面进行表面粗糙度（Ra）测试；同时将实施例1-3抛光处理后的铸件分别浸泡于pH=8.0的3.5%氯化钠溶液中，30天后干燥样品，清洗表面腐蚀物后称重，计算腐蚀速率，结果如表1所示。
表1 实施例铝合金铸件表面处理后表面粗糙度及耐腐蚀性测试数据
由表1中，可以看出，本发明获得了Ra（μm）＜0.06的表面粗糙度，抛光效果理想，同时本发明处理后的铝合金铸件，表面具有良好的耐腐蚀性。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种船用铝合金铸件的表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将铝合金铸件表面除油；（2）除油后转移至盛放有抛光液的槽内，槽内壁上设有喷吹装置，喷吹装置喷吹搅动抛光液对铝合金铸件抛光；（3）抛光后取出铝合金铸件，清洗、加酸中和、表面干燥、冷却；
所述抛光液包括如下重量份数的组分：磨料10-20份，碳酸氢钠50-80份，磷酸钠40-60份，脂肪酸钠10-30份，苯甲酸钠2-8份，HPMA5-8份，水100-330份；
磨料为氧化铝、二氧化硅、碳化硅、金刚石、氧化铬、碳化硼中的一种；
磨料粒径为d，0＜d≤0.5μm。
2.如权利要求1所述的船用铝合金铸件的表面处理方法，其特征在于，步骤（1）中除油采用氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液置于高压喷枪内对铝合金铸件喷射清洗，氢氧化钠溶液的浓度为6-8g/L。
3.如权利要求1所述的船用铝合金铸件的表面处理方法，其特征在于，喷吹装置包括均匀设置在槽内壁上的若干个喷吹头，所有喷吹头并联后与鼓风机连接。
4.如权利要求1所述的船用铝合金铸件的表面处理方法，其特征在于，抛光时抛光液的温度为70-90℃，抛光时间为30-60s。
5.如权利要求1所述的船用铝合金铸件的表面处理方法，其特征在于，所述抛光液包括如下重量份数的组分：磨料16份，碳酸氢钠60份，磷酸钠50份，脂肪酸钠20份，苯甲酸钠6份，HPMA6份，水250份。
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Denomination of invention: A Surface Treatment Method for Marine Aluminum Alloy Castings Effective date of registration: 20230907 Granted publication date: 20220211 Pledgee: China Huarong Asset Management Limited by Share Ltd. Shandong branch Pledgor: SHANDONG YUHANG SPECIAL ALLOY EQUIPMENT CO.,LTD. Registration number: Y2023980055733 |
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