一种无磷酸含硅铝合金电化学抛光工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种无磷酸含硅铝合金电化学抛光工艺，针对含硅量超过2%铝合金的表面处理,将处理干净的含硅铝合金工件放入装有电解液的电解槽内，采用恒流或恒压进行电解抛光，恒流法时平均电流密度为3-10A/dm2，恒压法时电压10-50V,通电时间3-15分钟，然后水洗、吹干即可得到高光泽的表面。本发明专利技术的优点是：解决了含硅量高的铝合金通过化学抛光无法获得光亮表面的难题，通过发明专利技术的电解液和利用传统电抛光流程即可得到高光泽的表面,提高了铸造铝合金表面的装饰效果，同时本发明专利技术采用的抛光电流密度比一般电解抛光低,能耗低,具有更好的运用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种无磷酸含硅铝合金电化学抛光工艺
本专利技术涉及一种铝合金材料表面处理方法，特别是适用含硅量超过2%以上的铸造铝合金的表面处理，具体涉及一种无磷酸含硅铝合金电化学抛光工艺。
技术介绍
铝合金由于其质量轻，大气中耐腐蚀性好，已经成为广泛使用的一种材料.对于复杂铝零件，由于整体机械加工成本过高，目前主要采用铸造的方法。而含硅量高的铝合金特别适合铸造，因为硅元素加入到熔融铝液中可以提高铝液的流动性，从而降低气孔、沙眼等各种铸造缺陷。因此在铸造铝合金选择时，各个厂家大都采用含硅量高的铝合金进行铸造，如目前广泛使用ADC12含硅量在10%—12%，但是硅元素的加入给铝合金的表面处理带来困难，使得铸造铝合金难以被化学抛光，无法得到光亮的表面。为解决含硅量高的铝合金表面 光泽问题，很多科研工作者付出了巨大的努力，但效果不理想；本单位科研工作者在不懈努力下，通过电化学方法终于突破技术难关。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无磷酸含硅铝合金电化学抛光工艺，特别是适用于含硅量超过2%，采用普通化学抛光难以获得光亮表面的铝合金，该工艺能够在含硅量高达10%左右的ZL102，ADC12 (日本牌号)铸造铝合金表面获得高光泽的表面，对含硅量小的铝表面获得光泽度更好。本专利技术是这样来实现的，一种无磷酸含硅铝合金电化学抛光工艺，其特征在于工艺方法为: (1)将含硅铝合金工件上挂，挂具采用铝合金或钛合金，保证接触良好，经过除油处理，得到无油的表面，水清洗干净； (2)用铝质夹具钛夹具固定好，放入装有研制电解液的电解槽，电解液温度控制在30—60摄氏度，采用恒流进行抛光，平均电流密度为3-10A/dm2，如采用恒压进行抛光，电压控制在10-50V，通电时间3-15分钟，也可根据需要适当延长时间，光亮度会更好； (3)在抛光时，采用循环泵搅拌电解液，电解抛光结束后，断电后将工件取出，进行冷水洗和热水洗， (4)水洗后压缩空气吹干就可以下挂。本专利技术所述含硅铝合金电解液组份和工艺参数含量如下:85%以上的三乙醇胺体积比60-75%，40%含量的氢氟酸体积比25-40%，尿素:2_5g/L。本专利技术所述配置电解液时，其pH值控制在4-7，较佳值为5-6.5。本专利技术所述电解液物质和体积比一样，采用其它含量三乙醇胺和氢氟酸进行配置时，其pH值控制在4-7之间。 本专利技术的优点是:解决了含硅量高的铝合金通过化学抛光获得光亮表面的难题.通过专利技术的电解液和利用传统电抛光流程即可得到高光泽的表面，提高了造铝表面的装饰效果.同时本专利技术采用的抛光电流密度比一般电抛光低，能耗低，具有更好的运用价值；本专利技术采用的电解液不含磷酸，突破的传统抛光体系。【具体实施方式】以下以实施例对本专利技术作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本专利技术，凡是采用本专利技术的相似结构及其相似变化，均应列入本专利技术的保护范围。本专利技术的工艺流程如下所示:喷砂一上挂一除油一水洗一电解抛光一水洗—水洗一吹干-下挂。(I)喷砂；大多数铸造铝合金表面有组织缺陷，采用喷砂可以去除表面的缺陷，对于含硅表面无组织缺陷的可以不使用。(2)上挂；由于抛光试样为阳极，一般的可溶性金属不适用，建议使用铝制挂具，挂具于试样触点以外的地方用绝缘涂料处理.上挂要保证试样与挂具接触良好。(3)除油；油污附着在试样表面，会影响实验表面的导电性，同时也会污染抛光液，因此，用于抛光的试样必须除油干净，特别是压铸铝合金表面的脱模剂必须除去。 (4)电解抛光；电解抛光时试样作阳极，可以采用铅板或其它不被氢氟酸腐蚀的金属都可以。电解抛光米用的电解液为:85%以上的三乙醇胺体积比60-75% ;40%含量的氢氟酸体积比25-40% ;尿素: 2-5g/L。其pH值控制在4-7之间。电解液温度控制在30-60摄氏度，温度低抛光时间长并且亮度低，而温度过高，或导致硅化学溶解低于铝的溶解使试样表面发黑.在正常工艺温度范围内，一般抛光时间控制在3-10分钟 (5)水洗；由于抛光液较粘稠，呈酸性，因此在抛光结束后要立即进行水洗，以保证抛光液不能对铝基材产生腐蚀而影响表面的光泽。(6)干燥；经过电解抛光和水洗后的试样可以直接用无油的压缩空气吹干，也可以采用烘箱烘干。实施例一: 本实施用于本专利技术的抛光液和抛光方法。电解液配置:85%的三乙醇胺60%，40%含量的氢氟酸40%，尿素:2g/L ;其pH值控制在4-7 ;电解液温度控制在40-50摄氏度，电流密度为5A/dm2，通电时间10分钟。实施例二: 本实施用于本专利技术的抛光液和抛光方法。电解液配置:85%的三乙醇胺55%，40%含量的氢氟酸45%，尿素:3g/L.其pH值控制在4-7 ;电解液温度控制在40-50摄氏度，电压50V，通电时间10分钟。实施例三: 本实施用于本专利技术的抛光液和抛光方法。电解液配置:98%的三乙醇胺60%，40%含量的氢氟酸40%，尿素:4g/L，其pH值控制在4-7 ;电解液温度控制在40-50摄氏度，电压50V，通电时间10分钟。实施例四: 本实施用于本专利技术的抛光液和抛光方法。电解液配置:98%的三乙醇胺60%，50%含量的氢氟酸40 %，尿素:5g/L，其pH值控制在4-7 ;电解液温度 控制在40-50摄氏度，电压30V，通电时间15分钟。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无磷酸含硅铝合金电化学抛光工艺，其特征是方法步骤如下：（1）将含硅铝合金工件上挂，挂具采用铝合金或钛合金,保证接触良好,经过除油处理，得到无油的表面，水清洗干净；（2）用铝质夹具钛夹具固定好，放入装有研制电解液的电解槽，电解液温度控制在30—60摄氏度,采用恒流或恒压进行电化学抛光，通电时间3‑15分钟,也可根据需要适当延长时间,光亮度会更好；（3）在抛光时,采用循环泵搅拌电解液，电解抛光结束后，断电后将工件取出，进行冷水洗和热水洗；（4）水洗后压缩空气吹干就可以下挂。

【技术特征摘要】
1.一种无磷酸含硅铝合金电化学抛光工艺，其特征是方法步骤如下: (1)将含硅铝合金工件上挂，挂具采用铝合金或钛合金，保证接触良好，经过除油处理，得到无油的表面，水清洗干净； (2)用铝质夹具钛夹具固定好，放入装有研制电解液的电解槽，电解液温度控制在30—60摄氏度，采用恒流或恒压进行电化学抛光，通电时间3-15分钟，也可根据需要适当延长时间，光亮度会更好； (3)在抛光时，采用循环泵搅拌电解液，电解抛光结束后，断电后将工件取出，进行冷水洗和热水洗； (4)水洗后压缩空气吹干就可以下挂。2.一种根据权利要求1所述的无磷酸含硅铝合金电化学抛光工艺的电解液配方，其特征是所述电解液配方的组份和含量为:8...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵志松，周韦，曹经倩，史少欣，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36