[发明专利]一种铝合金表面处理方法

说明书

本发明提供了一种铝合金表面处理方法，通过适当条件下的阴极电解析氢除油处理和大电流密度下的阳极析氧除油处理，能够有效的减少由于阴极电解除油所引起的氢脆现象，进而在保证除油效率的同时，有效的维持铝合金本身的物理性能，如抗压强度和断裂伸长率。

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，尤其涉及一种电化学低氢脆表面除油处理方法。

背景技术

铝合金具有密度小、强度高、塑性好、耐腐蚀、易成形及成本低等一系列优点，广泛应用于交通运输、建筑、包装、家用电器及电子行业，同众多金属一样，铝合金的服役环境对其服役性能、寿命有着显著的影响，如载荷、温度、腐蚀介质等多种影响因素，均会造成材料表面和内部的损害，同时降低材料的抗腐蚀、疲劳、蠕变损伤的能力，导致合金服役寿命的降低。在制备和加工过程中会有氢进入材料中，而氢原子一般会扩散进入材料中，从而会使得材料的强度与伸长率下降，这种现象被称为氢脆。在高压氢环境下制备及加工时，对于金属材料，避免不了氢脆的发生，而采用一些传统抑制氢脆某些方法成本相对较高、工艺复杂等等。

电化学除油是将需除油的工件置于一定工艺配方的溶液之中，通上电源，将工件作为阴极或阳极(通常按先阴极后转阳极)，通过电解处理来除去工件表面油污。采用此工艺除油时，可借助电极上析出氢气泡和氧气泡的作用，促使工件表面油膜的强烈撕裂而变成不连续的小油滴，同时对溶液进行搅拌，加速了油污脱离工件表面的速度，从而又进一步强化除油过程，故电化学除油具有比化学除油更彻底、更快捷的除油效果，电化学除油实践上中通常有阴极除油、阳极除油。

实际上，单一阴极电化学除油效果优于阳极电化学除油。阴极电化学除油的一特点是不腐蚀基体，能有效地活化工件表面的钝化膜，对净化工表面具有较好的效果。阴极电化学除油的不足之处是工件容易渗，引起氢脆，乃至镀层起泡、掉皮。

单一阳极电化学除油也有利有弊。阳极电化学除油时能将工件基体表面的有机物氧化分解，除去基体表面的残渣，不会发生氢脆。阳极电化学除油的不足之处是除油效果比阴极电化学除油差，有色金属不适宜采取此工艺方法，否则会产生严重腐蚀。当溶液中碱的浓度过稀或有氯离子存在时对钢铁件也会产生腐蚀。故采取单一的阳极电化学除油也是不适宜的。

而先阳极后阴极电化学除油，因为阳极电化学除油时引起的弊端在阴极电化学除油时无法被消除，故此工序也是不可取的，因此，现有技术通常为阴极-阳极联合除油，即先在一个槽中进行阴极电化学除油，然后再在另一槽中进行阳极电化学除油。

发明内容

基于上述内容发现，现有的电化学除油处理铝合金表面油脂，虽然除油效果显著，但会在阴极除油过程中引入氢，引发硬脆现象，显著降低金属基材的强度和拉伸率，基于上述问题，本发明提供了一种新的铝合金表面除油技术，能够有效的避免因为阴极除油所引起的氢脆现象。

一种铝合金表面处理方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）对基材进行表面机械处理；

（2）阴极-阳极联合除油；

（3）水洗；

（4）真空烘干；

其中所述阴极-阳极联合除油过程：

（a）以经过表面机械处理的铝合金为阴极，以惰性金属材料为阳极，电解温度为3-7℃，电流密度2-5A/dm²，电解液由Na₂CO₃ 10g/L-15g/L、Na₃PO₄ 20-25g/L、脂肪醇环氧乙烷环氧丙烷共聚醚0.2-0.3g/L和去离子水构成，时间为3-7min；