一种提高铝合金棱角部位耐蚀性能的阳极氧化方法，其特征在于 包括以下步骤：在铝合金的表面上形成阳极氧化膜，并用封闭剂对阳极氧化膜进行封闭处理，填充棱角部位的裂纹和表面的氧化膜孔；封闭后进行烘干处理，使裂纹和膜孔彻底封闭。
【技术实现步骤摘要】
一种提高铝合金棱角部位耐蚀性能的阳极氧化方法
本专利技术属于铝合金表面处理
涉及一种新的铝合金阳极氧化工艺。针对形状复杂、棱角部位不能进行打磨和倒角处理的的铝合金零件，该工艺可显著提高其棱角部位的耐蚀性能。
技术介绍
现代工业中，对铝及其合金进行阳极氧化可以得到多孔的，具有保护作用的三氧化二铝膜。通过改变阳极氧化工艺条件，可以增加膜的硬度，提高膜的耐蚀性、耐磨性，并增强铝及其合金材料的绝缘性。铝及其合金的阳极氧化膜硬度高、绝缘性好、耐磨、耐蚀性优良、结合力强、抗热性优于铝合金基体，且具有很强的吸附性和良好的光学特性。所以铝合金经阳极氧化后，在建筑业、航空航天业、交通运输业、膜分离领域及许多高尖端领域得到广泛地应用。其阳极氧化工艺也越来越趋于成熟和完善。早期铝阳极氧化处理是以电解液种类为中心进行转移和发展的。最初采用了以溴酸、铬酸等酸类为电解液的阳极氧化，尤其是硫酸阳极氧化工艺的问世，使得阳极氧化工艺得到长足的发展。后来，人们发现氧化电源也会对阳极氧化膜的性能产生较大影响。直流电与交流电是现代工业中采用较广泛的阳极氧化电源。人们对阳极氧化膜的形态进行研究，发现阳极氧化膜呈一种疏松多孔的非晶态结构，封孔处理对提高膜的耐蚀性能起着至关重要的作用。因此，各种封闭工艺也相继问世，如水合封孔、金属盐封孔、有机涂层封孔(电泳或浸渍涂漆)和常温封孔(低温封孔)等处理方法。近10年来，铝阳极氧化技术取得了许多新的成就。譬如在公开号为CN 1100761A的专利中，提出了宽温高速阳极氧化法，又如在常温下氧化的新思路，解决了为降温而能耗巨大的问题。还有采用脉冲阳极氧化新工艺，或者采取两步阳极氧化法，使氧化膜的质量得到了大幅提高。最近，通过加入添加剂使交流氧化膜质量达到了直流电氧化的水平。此外，为克服普通阳极氧化技术的一些缺陷，吉村长藏[参见金属表面技术(日)，1989，40(1)：150]、曾凌三等[参见材料保护，1997，30(3)：13]在电解液中添加了Al2O3、SiC、TiO2等粉体，高桥英明等[参-->见金属表面技术(日)，1987，38(1)：67]采用了二次氧化的复合阳极氧化。新的电解工艺和电源的专利技术促进了阳极氧化技术的不断发展。但是，以前的阳极氧化工艺，都是针对铝合金零件的表面部位进行的，工艺已经比较成熟。在酸性环境中，采用以往的阳极氧化工艺，对铝合金进行阳极氧化，虽然表面的氧化膜耐蚀性很好，然而棱角部位却极易发生腐蚀，致使铝合金零件的使用寿命缩短。尤其是复杂的铝合金零件，由于棱角部位在实际操作过程中不能进行打磨和倒角处理，采用传统的阳极氧化工艺时导致耐蚀性降低。主要表现为，满足铝合金表面部位耐蚀性的阳极处理条件，并不一定适用于其棱角部位。铝合金表面部位有效的封闭剂，对其棱角部位不能发挥作用。因此，研究棱角部位氧化膜形貌及其耐蚀性能，改进铝合金阳极氧化工艺，可避免造成大量的资源浪费和经济损失。本专利技术在研究过程中发现，铝合金的阳极氧化膜在棱角部位产生裂纹，呈不连续状态。裂纹宽度在1～10μm之间，是表面部位氧化膜孔径的10～100倍。由于膜层出现裂纹，铝合金棱角部位的氧化膜变薄、不连续，导致棱角部位耐蚀性下降。在酸性介质中，其棱角部位的腐蚀加剧。由于裂纹的出现，以往针对铝合金表面的氧化工艺和封闭工艺已经不能作为有效的解决途径。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过新的阳极氧化工艺，着重解决铝合金棱角部位耐蚀性差的问题，提高铝合金零件的整体耐蚀性能，从而延长使用寿命的提高铝合金棱角部位耐蚀性能的阳极氧化方法。本专利技术的技术解决方案是，铝合金零件经碱洗除油，中和出光后，用本专利技术的氧化工艺进行阳极氧化处理，得到Al2O3氧化膜。继之，通过本专利技术的封闭工艺进行封闭处理。本专利技术的方案是：工艺流程：碱洗除油→热水洗→去离子水洗→中和出光→去离子水洗→阳极处理→去离子水洗→干燥→浸涂→烘干。预处理工艺参数：碱洗除油：NaOH 50～80g/L，70～75℃，7～8min，-->热水洗：80℃以上，30～40s、一次，去离子水洗：室温，30～40s、一次，中和出光：HNO3 30％，室温，30～35s；氧化处理工艺参数：电解液组成(g/L)：H2SO4(98％) 180～220，溶液温度(℃)： 15～22，电流密度(A/dm2)： 2～3，氧化时间(min)： 30～40；封闭处理：封闭液：环氧丙烯酸酯树脂 20～25％，去离子水 60～65％，丁醇 7～14％，戊醇 2～4％，二甲苯 1～2％。封闭方法：每浸涂一次后需烘干封闭，浸涂次数：3～5次，封闭温度：200～220℃，封闭时间：1～4min。本专利技术所达到的有益效果是，当需要保护的铝合金零件形状复杂，其棱角部位不能进行打磨处理时，可以采用本阳极氧化工艺。阳极处理工艺的工序合理、操作简单、成本低廉，可以形成有效的阳极氧化膜。尤其是在铝合金棱角部位产生的裂纹宽度适宜，膜厚适中。同时，本专利技术中的封闭工艺采用水溶性环保型封闭液，与其它有机物封闭相比，对铝合金零件厚度影响不大，不会大幅增加铝合金零件的厚度，且用量少，封闭效果好。封闭液经烘干后，既封闭了铝合金表面部位的膜孔，又填充了棱角部位的裂纹，从而提高了氧化膜的整体保护性能，延长了铝合金零件的使用寿命。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。图2是铝合金试样示意图。-->图3是铝合金阳极氧化后棱角部位的显微形貌。其中：a棱部位为形貌观察点；1为棱部位的裂纹，裂纹宽度为4.375μ。具体实施方式(1)实施实例与比较实例取厚1mm的铝合金板，切割成50mm×30mm的矩形片，中部截取24.6mm×13.6mm的矩形孔，切割方式采用线切割。试样形状示意图如图2示出。图2中标出的a点为观察分析点。采用直流电源，用铝丝做挂具，挂具与铝板接触紧密牢固，阴极采用铅板，平行放置在试样的两侧，阴、阳极面积比为1.8。实施实例与比较实例的预处理条件相同，预处理工艺参数如下：碱洗除油(NaOH 50g/L、70℃、8min)→热水洗(80℃以上、30s、一次)→去离子水洗(室温、30s、一次)→中和出光(HNO3 30％、室温、30s)→去离子水洗(室温、30、一次)实施实例阳极处理：电解液组成(g/L)：H2SO4(98％) 180溶液温度(℃)： 20±1电流密度(A/dm2)： 2.5氧化时间(min)： 35封闭处理：封闭液：环氧丙烯酸酯树脂(25％)，去离子水(65％)，其余为丁醇(7％)、戊醇(2％)和二甲苯(1％)。封闭方法：每浸涂一次后需烘干封闭浸涂次数：5次封闭温度：200～220℃封闭时间：1～4min操作者可以根据所需封闭的铝合金零件的实际使本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高铝合金棱角部位耐蚀性能的阳极氧化方法，其特征在于包括以下步骤：在铝合金的表面上形成阳极氧化膜，并用封闭剂对阳极氧化膜进行封闭处理，填充棱角部位的裂纹和表面的氧化膜孔；封闭后进行烘干处理，使裂纹和膜孔彻底封闭2.根据权利要求1所述的一种提高铝合金棱角部位耐蚀性能的阳极氧化方法，其特征在于，阳极氧化膜的形成工艺由碱洗除油、热水洗、去离子水洗、中和出光去离子水洗、氧化、去离子水洗组成，碱洗除油工艺参数为：NaOH 50～80g/L、70～75℃、7～8min；热水洗工艺参数为：80-120℃、30～40s、1-3次；离子水洗工艺参数为：去离子水洗、15-40℃、30～40s、1-3次；中和出光工艺参数为：HNO3 30％、15-40℃、30～35s；氧化工艺参数为：电解液组成(g/L)：H2SO4(98％)180...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁成浩，赵宏娜，王华，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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