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一種針對含硅鋁合金電解拋光配方和工藝的制作方法

文檔序號:5283209閱讀:702來源:國知局
一種針對含硅鋁合金電解拋光配方和工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種針對含硅鋁合金電解拋光配方和工藝,針對含硅量超過2%鋁合金的表面處理,將處理干凈的含硅鋁合金工件放入裝有電解液的電解槽內(nèi),電解液溫度控制在30--60℃,采用恒流或恒壓進行電解拋光,恒流法時平均電流密度為3-10A/dm2,恒壓法時電壓30-60V,通電時間3-15分鐘,然后水洗、吹干即可得到高光澤的表面。本發(fā)明的優(yōu)點是:解決了含硅量高的鋁合金通過化學(xué)拋光無法獲得光亮表面的難題,通過發(fā)明的電解液和利用傳統(tǒng)電拋光流程即可得到高光澤的表面,提高了鑄造鋁合金表面的裝飾效果,同時本發(fā)明采用的拋光電流密度比一般電解拋光低,能耗低,具有更好的運用價值。
【專利說明】一種針對含硅鋁合金電解拋光配方和工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁合金材料表面處理方法,特別是適用含硅量超過2%以上的鑄造鋁合金的表面處理,具體涉及一種針對含硅鋁合金電解拋光配方和工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金由于其質(zhì)量輕,大氣中耐腐蝕性好,已經(jīng)成為廣泛使用的一種材料.對于復(fù)雜鋁零件,由于整體機械加工成本過高,目前主要采用鑄造的方法。而含硅量高的鋁合金特別適合鑄造,因為硅元素加入到熔融鋁液中可以提高鋁液的流動性,從而降低氣孔、沙眼等各種鑄造缺陷。因此在鑄造鋁合金選擇時,各個廠家大都采用含硅量高的鋁合金進行鑄造,如目前廣泛使用ADC12含硅量在10%—12%,但是硅元素的加入給鋁合金的表面處理帶來困難,使得鑄造鋁合金難以被化學(xué)拋光,無法得到光亮的表面。為解決含硅量高的鋁合金表面光澤問題,很多科研工作者付出了巨大的努力,但效果不理想;本單位科研工作者在不懈努力下,通過電化學(xué)方法終于突破技術(shù)難關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種針對含硅鋁合金電解拋光配方和工藝,特別是適用于含硅量超過2%,采用普通化學(xué)拋光難以獲得光亮表面的鋁合金,該工藝能夠在含硅量高達10%左右的ZL102,ADC12 (日本牌號)鑄造鋁合金表面獲得高光澤的表面,對含硅量小的鋁表面獲得光澤度更好。 [0004]本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的,一種針對含硅鋁合金電解拋光工藝,其特征在于工藝方法為:
(1)將含硅鋁合金工件上掛,掛具采用鋁合金或鈦合金,保證接觸良好,經(jīng)過除油處理,得到無油的表面,水清洗干凈;
(2)用鋁質(zhì)夾具鈦夾具固定好,放入裝有研制電解液的電解槽,電解液溫度控制在30—60攝氏度,采用恒流進行拋光,平均電流密度為3-10A/dm2,如采用恒壓進行拋光,電壓控制在30-60V,通電時間3-15分鐘,也可根據(jù)需要適當(dāng)延長時間,光亮度會更好;
(3)在拋光時,采用循環(huán)泵攪拌電解液,電解拋光結(jié)束后,斷電后將工件取出,進行冷水洗和熱水洗,
(4)水洗后壓縮空氣吹干就可以下掛。
[0005]一種針對含硅鋁合金電解拋光配方,其特征在于:所述含硅鋁合金電解液組份和工藝參數(shù)含量如下:85%以上的單乙醇胺體積比60-75%,40%含量的氫氟酸體積比25_40%。
[0006]本發(fā)明所述含硅鋁合金電解液配置使用時,其pH值控制在4-7,較佳值為5-6.5。
[0007]本發(fā)明所述電解液物質(zhì)和體積比一樣,采用其它含量單乙醇胺和氫氟酸進行配置時,其pH值控制在4-7之間。
本發(fā)明的優(yōu)點是:解決了含硅量高的鋁合金通過化學(xué)拋光獲得光亮表面的難題.通過發(fā)明的電解液和利用傳統(tǒng)電拋光流程即可得到高光澤的表面,提高了造鋁表面的裝飾效果.同時本發(fā)明采用的拋光電流密度比一般電拋光低,能耗低,具有更好的運用價值;本發(fā)明采用的電解液不含磷酸,突破的傳統(tǒng)拋光體系。
【具體實施方式】
[0008]以下以實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述,但本實施例并不用于限制本發(fā)明,凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化,均應(yīng)列入本發(fā)明的保護范圍。
[0009]本發(fā)明的工藝流程如下所示:噴砂一上掛一除油一水洗一電解拋光一水洗—水洗一吹干-下掛。
[0010](I)噴砂;大多數(shù)鑄造鋁合金表面有組織缺陷,采用噴砂可以去除表面的缺陷,對于含硅表面無組織缺陷的可以不使用。
[0011](2)上掛;由于拋光試樣為陽極,一般的可溶性金屬不適用,建議使用鋁制掛具,掛具于試樣觸點以外的地方用絕緣涂料處理.上掛要保證試樣與掛具接觸良好。
[0012](3)除油;油污附著在試樣表面,會影響實驗表面的導(dǎo)電性,同時也會污染拋光液,因此,用于拋光的試樣必須除油干凈,特別是壓鑄鋁合金表面的脫模劑必須除去。
(4)電解拋光;電解拋光時試樣作陽極,可以采用鉛板或其它不被氫氟酸腐蝕的金屬都可以。 [0013]電解拋光采用的電解液為:85%以上的單乙醇胺體積比60_75%,40%含量的氫氟酸體積比25-40% ;其pH值控制在4-7之間。
[0014]電解液溫度控制在30-60攝氏度,溫度低拋光時間長并且亮度低,而溫度過高,或?qū)е鹿杌瘜W(xué)溶解低于鋁的溶解使試樣表面發(fā)黑.在正常工藝溫度范圍內(nèi),一般拋光時間控制在3-10分鐘
(5)水洗;由于拋光液較粘稠,呈酸性,因此在拋光結(jié)束后要立即進行水洗,以保證拋光液不能對鋁基材產(chǎn)生腐蝕而影響表面的光澤。
[0015](6)干燥;經(jīng)過電解拋光和水洗后的試樣可以直接用無油的壓縮空氣吹干,也可以采用烘箱烘干。
[0016]實施例一:
本實施用于本發(fā)明的拋光液和拋光方法。
[0017]電解液配置:85%的單乙醇胺60%,40%含量的氫氟酸40% ;其pH值控制在4-7 ;電解液溫度控制在40-50攝氏度,電流密度為5A/dm2,通電時間10分鐘。
[0018]實施例二:
本實施用于本發(fā)明的拋光液和拋光方法。
[0019]電解液配置:85%的單乙醇胺55%,40%含量的氫氟酸45%,其pH值控制在4_7 ;電解液溫度控制在40-50攝氏度,電壓55V,通電時間10分鐘。
[0020]實施例三:
本實施用于本發(fā)明的拋光液和拋光方法。
[0021 ] 電解液配置:98%的單乙醇胺60%,40%含量的氫氟酸40%,其pH值控制在4_7 ;電解液溫度控制在40-50攝氏度,電壓40V,通電時間10分鐘。
[0022]實施例四:
本實施用于本發(fā)明的拋光液和拋光方法。[0023]電解液配置:98%的單乙醇胺60%,50%含量的氫氟酸40 %,其pH值控制在4_7 ;電解液溫度控制在40-50攝氏度,電壓30V,通電時間15分鐘。
【權(quán)利要求】
1.一種針對含硅鋁合金電解拋光工藝,其特征是方法步驟如下: (1)將含硅鋁合金工件上掛,掛具采用鋁合金或鈦合金,保證接觸良好,經(jīng)過除油處理,得到無油的表面,水清洗干凈; (2)用鋁質(zhì)夾具鈦夾具固定好,放入裝有研制電解液的電解槽,電解液溫度控制在30—60攝氏度,采用恒流或恒壓進行電化學(xué)拋光,通電時間3-15分鐘,也可根據(jù)需要適當(dāng)延長時間,光亮度會更好; (3)在拋光時,采用循環(huán)泵攪拌電解液,電解拋光結(jié)束后,斷電后將工件取出,進行冷水洗和熱水洗, (4)水洗后壓縮空氣吹干就可以下掛。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對含硅鋁合金電解拋光配方,其特征在于:所述電解液配方的組份和含量為:85%以上的單乙醇胺體積比60-75%,40%含量的氫氟酸體積比25-40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種針對含硅鋁合金電解拋光配方,其特征是:配置電解液時PH值控制在4-7,pH較佳值為5-6.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種針對含硅鋁合金電解拋光配方,其特征是:所述電解液組份采用其它含量單乙醇胺和氫氟酸進行配置時,其PH值控制在4-7之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對含硅鋁合金電解拋光工藝,其特征是:采用電流進行拋光,平均電流密 度為3-10A/dm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對含硅鋁合金電解拋光工藝,其特征是:采用恒壓進行拋光,電壓控制在30-60V。
【文檔編號】C25F3/20GK104032365SQ201410275239
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】邵志松, 周韋, 曹經(jīng)倩, 史少欣 申請人:南昌航空大學(xué)
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