[发明专利]一种镁合金的微弧氧化并上釉工艺

说明书

技术领域

本发明涉及工业热处理、表面改性处理领域，特别是指用于镁合金表面微弧氧化并前期处理及后期的上釉工艺。

背景技术

微弧氧化又称等离子氧化，是通过微弧放电区域高压高温在金属表面原位生长一层连续、均匀的陶瓷膜层，进而改变镁合金产品表面的金相组织。金属基陶瓷膜层性能优异，具有耐腐蚀、耐磨、具有生物活性及硬度高等优点，广泛应用于航空航天、机械、纺织及医疗器械等领域。

如专利申请号：201310124279.X所公开的 “镁合金微弧氧化电解液及微弧氧化方法”，其披露的“一种镁合金微弧氧化方法”包括：1、前处理：将工件研磨或脱脂，酸洗；2、微弧氧化：将前处理后的工件浸入电解液中（所述电解液为包括植酸盐或植酸，和含钙电解质，也可添加碳酸盐、硅酸盐、硼酸或硼酸盐、铝酸盐或氢氧化铝一种或几种电解质；其中植酸盐或植酸3g/L~50g/L，含钙电解质3-50g/L，碳酸盐5g/L~20g/L，硅酸盐5g/L~50g/L，硼酸或硼酸盐5g/L~50g/L，铝酸盐或氢氧化铝5g/L~50g/L。），用碱金属的氢氧化物或氨水调节溶液的pH 值，使其为10~14，然后微弧氧化；所用电源为脉冲电源，电解液温度控制在15~40℃之间，时间为2~50 分钟，终电压为100~800V ；3、后处理。

以上披露的一种镁合金微弧氧化方法所用微弧氧化电解液，不含Cr⁶⁺、F^-、PO₄^3-，甚至使用的强碱都很少，对环境没有任何污染。本发明微弧氧化方法所得膜层，表面光滑、耐蚀性好，具有很好的抗菌性能和生物活性，该方法原料易得，适于工业化生产。但是其在实施过程中仍然存在一些影响生产加工效率的情况，如：1、需要通过研磨或者脱脂后进行酸洗，操作复杂；2、需要配置成份复杂的电解溶液,并配以碱金属的氢氧化物或氨水调节溶液的pH 值，使其为10~14，然后微弧氧化,操作繁复；3、每个步骤中都有水的参与，且脱水工艺复杂。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明提供一种镁合金的微弧氧化并上釉工艺，其所要解决的主要技术问题在于：传统的微弧氧化工艺在前期的蜡质清洗部分是用水洗，其工艺过程复杂、工艺参数值不稳定且有废水、废液排放，除蜡后镁合金表面容易变色。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是提供一种镁合金的微弧氧化并上釉工艺，其包括如下步骤：

一、除蜡清洗，将镁合金工件浸泡在真空条件下的Quakerclean69（奎克高温清洗剂）清洗剂中，并将超声波信号作用于Quakerclean69清洗剂中，利用超声波换能器将超声波转换成高频机械振荡而传播至Quakerclean69清洗剂中，同时使Quakerclean69清洗剂的温度保持在80—100℃，浸泡时间为60—180s；

二、碳氢清洗，将经过除蜡清洗后的镁合金工件浸泡在真空条件下的PRIME201清洗剂（碳氢清洗剂）中，并将超声波信号作用于PRIME201清洗剂中，利用超声波换能器将超声波转换成高频机械振荡而传播至PRIME201清洗剂中，同时使PRIME201清洗剂的温度保持在25—40℃，浸泡时间为400—600s；

三、干燥，将经过碳氢清洗的镁合金工件置于温度为100-120℃的真空条件下进行干燥，干燥时间为480—720s；

四、喷砂处理，使用喷砂机采用0.2-0.25 Mpa的压力喷射180目的沙子对经过干燥处理后的镁合金工件的表面进行喷沙处理；

五、微弧氧化，将经过喷砂处理后的镁合金工件浸泡入浓度含量体积百分比为10%的KOH溶液中，并将镁合金工件接上电源阳极，将KOH溶液接入电源阴极，工作电压为450V，工作电流为10A，KOH溶液的温度保持在25℃，通电反应时间为500—600s，待反应完毕，将处理后的镁合金工件从KOH溶液中取出；

六、喷釉，使用喷釉机将浓度含量体积百分比为17—20%、温度为25℃的莱莉雅低温釉（水性玻璃陶瓷低温釉）喷涂至经过微弧氧化处理后的镁合金工件上，喷涂完毕后将镁合金工件置于温度为170—180℃的环境下1800s进行烘干。