[发明专利]镁合金半合成切削液、制备方法及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工用切削液，特别涉及一种镁合金半合成切削液、制备方法及使用方法。

背景技术

镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料，由于其独特的密度与强度方面的优势，在航空航天等国防领域及交通、电子、通讯等民用领域具有广阔的应用前景，并成为目前结构材料领域研究的热点。由于镁元素极为活泼，给镁合金切削加工带来较大难度及安全隐患。镁合金在干式切削加工过程中极易氧化燃烧，甚至由于加工产生的镁粉浓度过高在密闭车间内容易造成爆炸隐患，加工过程十分危险。

使用非水溶性切削油加工后的工件，一方面由于油污重无法彻底清洗干净或清洗工艺复杂繁琐给后道清洗工序带来了较大难度，另一方面镁合金和切削油都属于易燃材料，给安全生产带来火灾隐患。

使用水溶性切削液相对比较安全，但普遍还存在以下不良问题：一是由于在配液时普遍都使用硬度低（50ppm以下）的去离子水调和（自来水氯离子含量高，易腐蚀镁合金工件表面，使之变色发黑;地下水硬度高，缩短切削液使用寿命），容易造成大量泡沫产生，给加工带来不便并影响加工作业环境；二是由于加工过程中镁离子在切削液中析出，可导致切削液硬度上升，最终致使切削液产生分层腐败现象，缩短切削液使用寿命（市面上镁合金专用切削液最长使用周期为1个月左右）；三是镁合金化学性质活泼，与切削液中的水、胺发生反应，导致镁合金工件发黑腐蚀影响加工产品质量；使用液更换频繁造成废液处理难不符合环保要求。

因此需要一种镁合金半合成切削液，有效解决了使用水溶性切削液过程中产生的泡沫多、腐蚀工件、机台生锈、油水分离等诸多问题，彻底避免镁合金加工过程中易出现的火灾隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种镁合金半合成切削液、制备方法及使用方法，环保型水溶性体系完全避免了加工镁合金过程中发生火灾隐患；优秀的添加剂合理化配比及缓蚀剂复合应用有效防止加工后镁合金工件表面腐蚀发黑现象；低泡型配方设计充分抑制了镁合金切削液中泡沫的产生；精致低泡型表面活性剂的应用解决了工件表面油污过重难于清洗的问题；抗硬水添加剂的使用有效提高了使用液的抗硬水性能（抗硬水：15000ppm）从而延长了使用液的寿命，使用周期为8个月以上，是市面上镁合金切削液使用周期的3-6倍；环保型配方的合理化设计有效解决了废液处理难等问题。

本发明的镁合金半合成切削液，切削液按重量比包括以下组份：切削液按重量比包括以下组份：10-20%基础油、10-20%的高级脂肪酸、15-20%的有机碱、15-25%合成酯、1-5%缓蚀剂、1-5%无机碱、5-10%表面活性剂、1-5%螯合剂、0.1-3%杀菌剂、0.1-1.0%消泡剂、去离子水20-30%；

进一步，切削液按重量比包括以下组份：10%基础油、15%的高级脂肪酸、16%的有机碱、20%合成酯、1.5%缓蚀剂、3.5%无机碱、5%表面活性剂、1%乙二胺四乙酸、1.5%杀菌剂、0.5%消泡剂、去离子水26%；

进一步，所述基础油为环烷基矿物油、石蜡基矿物油一种或两种以上的混合物；所述有机碱为异丙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、十八胺、单乙醇胺一种或两种以上的混合物；所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、偏硅酸钠一种或两种以上的混合物；所述高级脂肪酸为十二烷二元酸、新癸酸、异壬酸、癸二酸、油酸、妥尔油酸一种或两种以上的混合物；所述合成酯为季戊四醇油酸酯、三羟甲基丙烷油酸酯、硼酸酯一种或两种以上的混合物；所述缓蚀剂为苯并三氮唑、磷酸酯、硼砂、甲基苯并三氮唑一种或两种以上的混合物；所述螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠一种或两种以上的混合物；所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、太古油一种或两种以上的混合物；所述杀菌剂为异噻唑啉酮、三丹油、卡松、吗啉一种或两种以上的混合物；所述消泡剂为二甲基硅油、磷酸三丁酯、苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯一种或两种以上的混合物；

进一步，所述基础油为环烷基矿物油；所述有机碱为异丙醇胺和三乙醇胺的混合物；所述无机碱为偏硅酸钠；所述高级脂肪酸为十二烷二元酸和新癸酸的混合物；所述合成酯为季戊四醇油酸酯和三羟甲基丙烷油酸酯的混合物；所述缓蚀剂为苯并三氮唑；所述螯合剂为乙二胺四乙酸；所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述杀菌剂为异噻唑啉酮；所述消泡剂为二甲基硅油。