[发明专利]一种焊接接头防护涂层的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种焊接接头防护涂层的制备方法及其应用，焊接接头防护涂层具有阳极氧化铝层与Ni‑P镀层的双层结构，焊接接头防护涂层应用于铝合金搅拌摩擦焊的焊缝表面上，该焊接接头防护涂层的制备方法包括如下步骤：1）对铝合金焊缝表面进行预处理，得到平整光滑的待增强铝合金焊缝表面；2）对待增强铝合金焊缝表面进行阳极氧化处理得到致密多孔的阳极氧化铝中间层；3）对阳极氧化铝中间层进行活化扩孔处理得到待镀镍铝合金焊缝表面；4）对待镀镍铝合金焊缝表面进行电化学镀镍处理得到所述焊接接头防护涂层。本发明不仅可以提高镀镍层和基体之间的结合强度，还可以同时提高铝合金焊缝的耐蚀性和耐磨性。

技术领域：

本发明涉及铝合金搅拌摩擦焊领域，具体涉及一种焊接接头防护涂层的制备方法及其应用。

背景技术：

铝及铝合金具有较好的导电热性、可成型性和较高的强度等特点。因此，铝及铝合金地广泛应用于航空航天，船舶制造，轨道交通，医疗卫生等国家支柱型产业。搅拌摩擦焊(Friction stir welding，简称FSW)是一种纯机械的固相连接技术，它是由英国焊接研究所(TWI)在1991年发明并在全世界范围申请专利保护，因为该技术可以大大提高铝合金接头的性能，所以它主要应用于铝合金焊接。铝合金在搅拌摩擦焊(FSW)焊接后，焊缝处由于焊接参数设置不当或者材料本身缺陷等因素会导致铝合金焊缝处出现气孔、微裂纹等缺陷，这些缺陷的存在会导致搅拌摩擦焊焊后的铝合金焊缝表面的加速磨损和腐蚀失效，极大地降低了铝合金焊件的使用寿命，限制了搅拌摩擦焊铝合金制品在工业上的应用。

现有技术中为提高铝合金焊件的防护性能，通常对搅拌摩擦焊后的焊缝进行电化学镀镍处理，经电化学镀镍处理后，铝合金表面可形成铝合金化学镀镍磷镀层，这种镀层具有厚度均匀，硬度高，耐磨耐蚀性好的优点，但由于搅拌摩擦焊后的焊缝上缺陷的存在，使得镀镍层与焊缝表面的附着力下降，从而限制了电化学镀镍处理在铝合金搅拌摩擦焊的焊缝表面上的应用。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种焊接接头防护涂层的制备方法并应用于铝合金搅拌摩擦焊的焊缝表面上。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种焊接接头防护涂层，焊接接头防护涂层具有阳极氧化铝层与Ni-P镀层的双层结构，所述焊接接头防护涂层应用于铝合金搅拌摩擦焊的焊缝表面上。

优选的是，所述焊接接头防护涂层的制备方法，包括如下步骤：

1)对铝合金焊缝表面进行预处理，得到平整光滑的待增强铝合金焊缝表面；

2)对经过步骤1)处理得到的待增强铝合金焊缝表面进行阳极氧化处理得到致密多孔的阳极氧化铝中间层；

3)对经过步骤2)处理得到的阳极氧化铝中间层进行活化扩孔处理得到待镀镍铝合金焊缝表面；

4)对经过步骤3)处理得到的待镀镍铝合金焊缝表面进行电化学镀镍处理得到所述焊接接头防护涂层。

优选的是，步骤1)中预处理包括以下步骤：

a用无水乙醇溶液在超声波清洗仪中清洗预磨的铝合金焊缝表面；

b将经过步骤a处理的铝合金焊缝表面置于抛光液中进行电化学抛光处理。

优选的是，步骤b中所述电化学抛光处理的具体实现方式是：所述抛光液由磷酸溶液与无水乙醇混合而成，所述磷酸溶液与所述无水乙醇溶液的体积比为3:2；

所述电化学抛光处理时的电流密度为10～30A/dm²，电化学抛光时间15～20min。

优选的是，步骤2)中阳极氧化处理的具体实现方式是：常温下，将步骤1)中预处理后的待增强铝合金焊缝表面置于增强溶液中进行阳极氧化处理；