[发明专利]一种铝合金防腐处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于表面工程技术领域，特别是指一种铝合金防腐处理工艺。

背景技术

铝合金具有密度小、导电导热能力强、力学性能优异和可加工性能好等一系列优点。铝合金不仅在国防工业具有举足轻重的作用，成为航空航天造船工业的重要材料，在现代工业和日常生活中，包括汽车制造业、机械制造、电子仪表、建筑业、发动机、散热器以及日用工业品等各行各业中均获得了广泛的应用。然而，铝合金在使用环境如海洋性环境、含工业气体、燃料气体、盐分和尘埃的大气中，特别是有Cl^-存在的情况下，极易发生点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等形式的破坏。为了提高铝合金的耐蚀性能，各国学者经过多年的研究，发明了许多铝合金表面处理方法。

目前铝合金通常采用的防护方法可大致分为三类：一类是进行阳极氧化处理，即在铝合金表面形成一层几十微米厚的阳极氧化膜，但由于阳极氧化工艺耗能大，而且电解质溶液污染严重，难以处理，使用其应用受到限制；第二类是化学转化膜，即将铝试件浸泡在一定组成的溶液中，在一定的温度下依靠化学反应形成一层化学转化膜，现在应用最广泛的是铬酸盐化学氧化，但铬酸盐是一种致癌的毒性物质，世界环境保护组织已提出限制使用铬酸盐和其它含铬酸盐化合物；第三类为有机涂层，即在铝合金表面涂覆一层有机涂层，以改善铝合金的外观和物理化学性能。

研制无铬、有效、价格低、环境友好的铬酸盐的替代品成为了研究的热点。随着阳极型缓蚀剂的研究进展，近年来国内外开展了替代传统铝合金防护处理新方法的研究，稀土转化膜已成为研究的热点之一，人们开始将稀土用在铝合金表面防腐技术上。

稀土转化膜成膜技术发展到今天，人们对各种成膜工艺进行了大量改进，膜的性能也得到了提高。目前稀土转化膜技术主要是浸泡处理，这种工艺操作简单、易于维护；但是它的弊端在于，长期浸泡工艺处理时间太长，所形成的膜层较薄且与基体的附着力较差。经过各国的学者长期的探索研究发现，浸泡溶液中加入强氧化剂，如H₂O₂、KMnO₄、(NH₄)₂S₂O₈等强氧化物，使成膜速率大大提高，处理时间大为缩短，同时处理溶液温度也不高，有的可在室温下应用。国内外对这类工艺的研究也最多，但由于强氧化剂的存在使得处理工艺的稳定性较差。

为了解决稀土转化膜处理工艺存在的问题，本发明创造性地采用电刷镀技术在铝合金表面制备稀土-纳米TiO₂复合膜层。这种处理工艺防腐成本低廉，经济效益显著，可以进行常温施镀，同时还能满足大型设备电刷镀防腐层需要。开发的铝合金表面稀土-纳米TiO₂复合膜处理工艺简单，溶液环保无污染，不含强氧化剂，制备的稀土复合膜层表面美观呈淡黄色、且均匀致密，具有优异的耐腐蚀性能。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种铝合金表面处理工艺，此工艺采用电刷镀技术在铝合金表面制备稀土纳米氧化钛复合膜，此膜层具有优异的耐Cl-腐蚀性能，而且操作工艺简单方便，技术成本低廉，环保性能好。

本发明的目的实现由以下技术方案完成：

一种铝合金防腐处理工艺，包括表面前处理和电刷镀步骤，其特征在于：在铝合金表面电刷镀稀土纳米氧化钛复合膜层，电刷镀镀液中加入了纳米颗粒，且不含强氧化剂。

所述电刷镀镀液由以下成分组成：硝酸铈20~60 g/L、氟化钠0.1~0.3 g/L、纳米氧化钛2~8 g/L。

所述电刷镀镀液由以下成分组成：硝酸铈20g/L、氟化钠0.1g/L、纳米氧化钛2g/L。

所述电刷镀镀液由以下成分组成：硝酸铈40g/L、氟化钠0.2g/L、纳米氧化钛4g/L。

所述电刷镀镀液由以下成分组成：硝酸铈60g/L、氟化钠0.3g/L、纳米氧化钛8g/L。

所述工艺的工艺参数如下：电压为5V~6V，镀笔作阳极，工件作阴极，电刷镀时间为3 min，镀笔相对工件速度为9~12 m/min，温度为常温。