[发明专利]一种无磷酸含硅铝合金电化学抛光工艺

说明书

技术领域

    本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明是这样来实现的，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。

本发明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。

本发明所述配置电解液时，其pH值控制在4-7，较佳值为5-6.5。

本发明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。  

本发明的优点是：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.通过发明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.同时本发明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；本发明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

以下以实施例对本发明作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

本发明的工艺流程如下所示：喷砂 →上挂 → 除油 → 水洗 → 电解抛光 → 水洗 →水洗 → 吹干-下挂。

（1）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。

电解抛光采用的电解液为: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。