[发明专利]一种防腐蚀紧固件的表面处理工艺

说明书

本发明为解决采用现有技术中渗锌、镀镉、电镀锌、热镀锌、铬酸盐处理、磷化处理以及采用表面涂层保护等方法对紧固件表面处理后存在的氢脆，防腐效果不佳，影响强度的问题，提供一种防腐蚀紧固件的表面处理工艺。该工艺包括紧固件表面脱脂、紧固件抛丸处理、紧固件镀铝和紧固件表面制备微弧氧化膜层等步骤。本发明提供的防腐蚀紧固件的表面处理工艺中，首先对紧固件进行脱脂除油，采用通过式抛丸机对紧固件表面进行抛丸去除氧化铁皮，而后在紧固件材料表面镀一层铝作为微弧氧化的前驱体，通过微弧氧化工艺在在紧固件表面制备了耐腐蚀性能和机械性能优良的陶瓷膜，从而提升紧固件产品的耐腐蚀性和表面硬度。

技术领域

本发明涉及金属表面处理，尤其涉及一种防腐蚀紧固件的表面处理工艺。

背景技术

紧固件是把两个或两个以上零件（或部件）紧固连接成为一件整体时所采用的一系列机械零件的总称，是如今工业中应用最为广泛的通用件，被誉为“工业之米”。

目前使用较多的紧固件材质一般有普通碳钢、高强钢、合金钢等。在某些特殊情况下也会采用少量的铜质螺栓，尽管铜质螺栓耐蚀性非常好，但是出于控制成本和配套方面问题的考虑，难以进行大量使用。在潮湿环境中，钢质紧固件的耐蚀性较差，因此必须采取有效的表面防护技术对其进行处理，否则一旦紧固件腐蚀失效，将会对设备、各类工程结构的正常使用和安全性造成严重影响。

现阶段采用的在钢质紧固件材料表面进行防腐处理是一种相对合理实际的途径。国内外采用的常规表面处理方法有渗锌、镀镉、电镀锌、热镀锌、铬酸盐处理、磷化处理以及采用表面涂层保护等措施。在实际环境中的使用效果表明以上镀镉、镀锌等表面处理工艺在潮湿环境中的防腐效果均不易满足要求，而且高强钢在电镀过程中容易产生氢脆的危险，并且处理工艺中使用的镉、铬酸盐也会对成环境造成污染，因此逐渐被淘汰和禁止使用。原来道路工程中主要采用粉末渗锌的方法提高钢质紧固件的耐蚀性，根据实际应用情况表明，该方法没有取得预期的防护效果，在于湿工况下难以达到预期的防护寿命要求，因为渗锌前处理过程中会存在析氢环境，而且较高温度的渗锌处理过程有可能会影响高强度紧固件的力学性能。

发明内容

本发明为解决采用现有技术中渗锌、镀镉、电镀锌、热镀锌、铬酸盐处理、磷化处理以及采用表面涂层保护等方法对紧固件表面处理后存在的氢脆，防腐效果不佳，影响强度的问题，提供一种防腐蚀紧固件的表面处理工艺，

本发明采用的技术方案是：

一种防腐蚀紧固件的表面处理工艺，包括以下步骤，

步骤1，紧固件表面脱脂；

步骤2，对上一步骤中的紧固件进行抛丸处理；

步骤3，将纯度大于99.7wt%的工业铝加热至760℃得到铝液；将上一步骤中的紧固件置于铝液中，时间2~5min；取出后，采用60℃的硝酸、磷酸和水的混合液清洗，冷却至室温；

步骤3，将氨基硅烷和氟化物加入到水中，采用氢氧化物调节pH值至大于10，静置一段时间，直至水解完毕，得电解质溶液；将上一步骤中的紧固件作为阳极或阴极，不锈钢作为对电极，置于配置好的电解质溶液中，通过电源的恒压或恒流或恒功率控制，进行微弧氧化处理；电源为交流电源或直流电源，电解质溶液温度低于50℃，氧化时间3~20min。

本发明的一个实施方式中，步骤1中，紧固件先后进行预脱脂和浸没脱脂。

本发明的一个实施方式中，步骤1中，以水为稀释剂，将10g／L脱脂剂，5mL／L表面活性剂OP-10常温状态下通过压缩空气搅拌3～4 min，得到预脱脂液；将预脱脂液均匀喷洒或者刷涂到紧固件表面，进行预脱脂。

本发明的一个实施方式中，以水为稀释剂，在脱脂槽内按50g／L脱脂剂浓度配制脱脂液，脱脂液温度控制在70±2℃，预脱脂后的紧固件浸没脱脂液中。