[发明专利]抗超高硬水全合成镁合金切削液、制备方法及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属切削液，特别涉及用于镁合金加工时提供润滑、清洗、冷却等作用的一种抗超高硬水全合成镁合金切削液、制备方法及使用方法。

背景技术

镁合金由于具有重量轻、比强度和比刚度高、导热性好、吸震性好、可回收性能和机械加工性能好等优点，逐步成为本世纪最具生命力的新型环保材料，在汽车零部件、自行车零部件、电子通讯、航天国防和运动用品等领域获得了广泛的应用。由于镁合金特殊的物理性能，所以在镁合金加工过程中存在一些潜在的问题：如镁粉易与水反应生成氢氧化物和易爆炸的氢气；镁离子易溶于水性切削液中，极大增加总硬度，而且对皮肤有刺激性；易在工具和机械上形成沉积物等等。因此，镁合金的加工对于切削介质的要求十分苛刻，在金属加工介质的设计时必须找出解决办法。

传统的镁合金半合成及乳化型切削液，抗硬水性能在10000ppm以下，使用较短一段时间后，由于镁离子在加工过程中向切削液的不断渗入和溶解，很快突破切削液抗硬水的极限能力，导致切削液破乳及分层，失去润滑功效，不得不更换新液。

因此，需要一种具有低氢气形成倾向并可以抵抗20000ppm以上超高硬度水质的全合成镁合金切削液，能有效避免切削液的分层和失效等现象，不会造成金属表面腐蚀或锈蚀等现象，切削液的使用周期长，对皮肤无刺激无伤害，其废液不会污染环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗超高硬水全合成镁合金切削液、制备方法及使用方法，该切削液具有低氢气形成倾向并可以抵抗20000ppm以上超高硬度水质的全合成镁合金切削液，能有效避免切削液的分层和失效等现象，不会造成金属表面腐蚀或锈蚀等现象，切削液的使用周期长，对皮肤无刺激无伤害，其废液不会污染环境。

本发明的抗超高硬水全合成镁合金切削液，原料按重量份包括以下组份：5-10份琥珀酸酐盐、0.5-2份镁铝保护剂、3-7份亲水型非离子乳化剂、20-30份水性极压润滑剂、2-5份硼酸、4-10份三乙醇胺、3-8份二羧酸盐基复合物防锈剂、2-5份单丁醚偶合剂、3-5份抗硬水剂助剂、0.1-0.2份消泡剂、15-25份蒸馏水；

所述水性极压润滑剂原料按重量份包括:5-9份自乳化酯、8-12份蓖麻油酸聚酯、22-28份三乙醇胺、5-9份辛葵酸和三乙醇胺2倍的蒸馏水；

进一步，切削液原料按重量份包括以下组份：5份琥珀酸酐盐、1份镁铝保护剂、5份亲水型非离子乳化剂、20份水性极压润滑剂、2份硼酸、5份三乙醇胺、3份二羧酸盐基复合物防锈剂、2-5份单丁醚偶合剂、3份抗硬水剂助剂、0.2份消泡剂、20份蒸馏水；

所述水性极压润滑剂原料按重量份包括:7.5份自乳化酯、10份蓖麻油酸聚酯、25份三乙醇胺、7.5份辛葵酸和三乙醇胺2倍的蒸馏水。

本发明还公开一种抗超高硬水全合成镁合金切削液的制备方法，包括以下步骤：

a.制备水性极压润滑剂：按重量份将三乙醇胺、自乳化酯及蓖麻油酸聚酯混合后加热至70℃-90℃并搅拌反应至溶液呈透明状态，加入设定重量份的蒸馏水和新葵酸溶解，得到水性极压润滑剂；

b．按重量份将三乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到100-120℃，保温1小时以上后降温至60℃以下，然后按重量份依次加入蒸馏水、水性极压润滑剂、琥珀酸酐盐、二羧酸盐基复合物防锈剂、单丁醚偶合剂、镁铝保护剂、抗硬水剂助剂、亲水型非离子乳化剂和消泡剂继续搅拌至均匀透明，制得抗超高硬水全合成镁合金切削液；

进一步，步骤a中，按重量份将三乙醇胺、自乳化酯及蓖麻油酸聚酯混合后加热至80℃并搅拌反应至溶液呈透明状态；

进一步，步骤b中，按重量份将三乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到110℃。

本发明还公开一种抗超高硬水全合成镁合金切削液的使用方法，将抗超高硬水全合成镁合金切削液与水按1:10-40稀释使用；

进一步，将抗超高硬水全合成镁合金切削液与水按1:20稀释使用。