[发明专利]一种针对含硅铝合金无磷酸电解抛光配方和工艺

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,具体涉及一种针对含硅铝合金无磷酸电解抛光配方和工艺。

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针对含硅铝合金无磷酸电解抛光配方和工艺，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，一种针对含硅铝合金无磷酸电解抛光工艺，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。

一种针对含硅铝合金无磷酸电解抛光配方,其特征在于：所述含硅铝合金电解液组份和工艺参数含量如下: 85%以上的二乙醇胺体积比60-75%，40%含量的氢氟酸体积比25-40%。 

本发明所述含硅铝合金电解液配置使用时，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，采用其它含量二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%以上的二乙醇胺体积比60-75%，40%含量的氢氟酸体积比25-40%；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。