一種針對含硅鋁合金無磷酸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無磷酸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，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10-50V，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無磷酸電解拋光配方和工藝
【技術領域】
[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無磷酸電解拋光配方和工藝。
【背景技術】
[0002]鋁合金由于其質量輕，大氣中耐腐蝕性好，已經成為廣泛使用的一種材料.對于復雜鋁零件，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，通過電化學方法終于突破技術難關。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種針對含硅鋁合金無磷酸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ZL 102，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)明是這樣來實現的，一種針對含硅鋁合金無磷酸電解拋光工藝，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，經過除油處理，得到無油的表面，水清洗干凈；
(2)用鋁質夾具鈦夾具固定好，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10-50V，通電時間3-15分鐘，也可根據需要適當延長時間，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無磷酸電解拋光配方，其特征在于:所述含硅鋁合金電解液組份和工藝參數含量如下:85%以上的二乙醇胺體積比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)明所述電解液物質和體積比一樣，采用其它含量二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)明的相似結構及其相似變化，均應列入本發(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](1)噴砂；大多數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%以上的二乙醇胺體積比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，或導致硅化學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，一般拋光時間控制在3-10分鐘。
[0015](5)水洗；由于拋光液較粘稠，呈酸性，因此在拋光結束后要立即進行水洗，以保證拋光液不能對鋁基材產生腐蝕而影響表面的光澤。
[0016](6)干燥；經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。
[0017]實施例一:
本實施用于本發(fā)明的拋光液和拋光方法。
[0018]電解液配置:85%的二乙醇胺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。
[0019]實施例二:
本實施用于本發(fā)明的拋光液和拋光方法。
[0020]電解液配置:85%的二乙醇胺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40V，通電時間10分鐘。
[0021]實施例三:
本實施用于本發(fā)明的拋光液和拋光方法。
[0022]電解液配置:98%的二乙醇胺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30V，通電時間10分鐘。
[0023]實施例四:本實施用于本發(fā)明的拋光液和拋光方法。
[0024]電解液配置:98%的二乙醇胺60%，50%含量的氫氟酸40 %，其pH值控制在5_7 ；電解液溫度控制在40-50攝 氏度，電壓30V，通電時間15分鐘。
【權利要求】
1.一種針對含硅鋁合金無磷酸電解拋光工藝，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，經過除油處理，得到無油的表面，水清洗干凈； (2)用鋁質夾具鈦夾具固定好，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拋光，通電時間3-15分鐘，也可根據需要適當延長時間，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。
2.一種根據權利要求1所述的針對含硅鋁合金無磷酸電解拋光配方，其特征在于:所述電解液配方的組份和含量為:85%以上的二乙醇胺體積比60-75%，40%含量的氫氟酸體積比 25-40%。
3.根據權利要求2所述的一種針對含硅鋁合金無磷酸電解拋光配方，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.根據權利要求2或3所述的一種針對含硅鋁合金無磷酸電解拋光配方，其特征是:所述電解液組份采用其它含量二乙醇胺和氫氟酸進行配置時，其PH值控制在4-7之間。
5.根據權利要求1所述的一種針對含硅鋁合金無磷酸電解拋光工藝，其特征是:采用電流進行拋光，平均電流密度為3-10A/dm2。
6.根據權利要求1所述的一種針對含硅鋁合金無磷酸電解拋光工藝，其特征是:采用恒壓進行拋光，電壓控制在10-50V。
【文檔編號】C25F3/20GK104032364SQ201410275209
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權日:2014年6月19日
【發(fā)明者】邵志松, 周韋, 曹經倩, 史少欣 申請人:南昌航空大學