[发明专利]一种铝合金表面钝化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金加工技术领域，具体涉及一种铝合金表面钝化处理方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属材料，在航空、航天、汽车、机械制造、及化学工业中己大量应用。随着科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金在汽车、摩托车、飞机和船舶等工业中得到广泛应用。然而，铝的抗腐蚀能力较弱，对其表面进行防腐蚀处理是必需的工艺。而钝化是使用最广泛、最有效的防腐蚀处理方法之一。当前国内大部分企业从技术成熟度和节约成本等方面考虑，大都选择了传统的六价铬钝化工艺。尽管六价铬钝化膜防蚀性能好且外观漂亮，但是六价铬是一种毒性极强的物质，被公认为致癌物质和危险的空气污染物。六价铬在自然界中不能降解，它在生物和人体内积聚，能够造成长期性的危害。因此，寻找一种既能够有效实现铝合金材料表面钝化，由具有成本低、无危害的绿色处理方法具有重要应用价值，也符合目前市场需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种铝合金表面钝化处理方法，具有处理方法简单，工艺条件温和，操作方便的特点，且钝化处理后的铝合金具有较好的耐氧化、耐腐蚀性性能，大大延长了铝合金的使用寿命，为铝合金的推广应用提供了条件，具有较好的应用价值。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明涉及一种铝合金表面钝化处理方法，包括如下步骤：

（1）表面预处理：将铝合金表面进行打磨抛光处理，然后再除油处理，备用；

（2）氧化处理：将经过表面预处理的铝合金作为阳极，置于电解液中进行电解，使得铝合金的表面形成均匀的氧化铝薄膜，干燥，备用；

（3）钝化处理：在步骤（2）制备得到的铝合金的表面涂覆钝化涂料，然后烘干表面，即得所述钝化处理后的铝合金。

优选地，所述步骤（1）中除油处理的方法为首先将铝合金材料置于添加有碱性清洗剂的水中，于超声波条件下超声浸泡10~20min，然后对铝合金表面进行清洗，然后再用清水冲洗干净，再用浓度为1mol/L的稀盐酸清洗，然后再用清水冲洗干净即可。

优选地，所述步骤（2）中采用的电解液为硫酸、铬酸、草酸中的任一种。

优选地，所述步骤（3）中钝化涂料包括如下重量份的各组分：

环氧改性有机硅树脂20~33份、聚乙烯醇5~12份、聚二甲基硅氧烷8~15份、丙烯酸酯10~18份、石墨烯0.2~1.5份、钛白粉6~13份、高粘凹凸棒石粘土10~16份、滑石粉7~11份、消泡剂1~5份、去离子水50~80份。

进一步地，所述钝化涂料的制备方法包括：

按照配比分别称取环氧改性有机硅树脂、聚乙烯醇置于反应釜中，加入适量水，混合搅拌均匀，升温至50~70℃，向混合物中加入石墨烯，搅拌反应0.5~1.5h，然后再向反应混合物中加入剩余组分，充分混合均匀后，将混合物置于超声波条件下超声分散10~20min，然后再置于转速为1000~2000转/min的剪切机中剪切分散5~10min，即得所述涂料。

优选地，所述钝化涂料的涂覆方法为边旋转铝合金材料边喷涂，烘干后，再重复喷涂一次。

优选地，所述步骤（3）中烘干的方法为将喷涂后的铝合金材料置于烘干器中，使得铝合金材料处于不断上下旋转状态。

优选地，所述步骤（3）中烘干的条件为：烘干温度为90~110℃，烘干时间为5~6h。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明所述的铝合金表面钝化处理方法，具有处理方法简单，工艺条件温和，操作方便的特点，且钝化处理后的铝合金具有较好的耐氧化、耐腐蚀性性能，大大延长了铝合金的使用寿命，为铝合金的推广应用提供了条件，具有较好的应用价值。

（2）本发明所述的铝合金表面钝化处理方法中分别采用抛光及多重步骤除油的方法对铝合金的表面进行预处理，能有有效出去铝合金表面的有机附着物，为后续的表面处理及涂层的涂覆提供了条件。

（3）本发明所述的铝合金表面钝化处理方法分别采用氧化处理和钝化处理，首先在铝合金材料的表面生成较好稳定性的氧化铝膜，然后再在氧化铝膜表面涂覆钝化涂料，双重防护，能够有效提高铝合金材料的耐氧化、耐腐蚀性能，同时，所述处理方法无毒、无危害，大大提高了操作安全性，具有较好的使用价值。