一種工業(yè)用鋁合金型材的表面加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)用鋁合金型材的表面加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于鋁合金具有很多優(yōu)異的物理化學(xué)性能，因此被廣泛應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。鋁合金的表面暴露在大氣中時(shí)，會(huì)在其表面覆蓋一層很薄的自然氧化膜，但是由于其表面的自然氧化膜很容易被腐蝕，從而大大降低了鋁合金材料的使用壽命。因而工業(yè)界通常采用表面處理技術(shù)來提高鋁合金的各項(xiàng)性能，如抗腐蝕性和表面力學(xué)性能等。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)鋁合金的性能提出了更高的要求，現(xiàn)有的表面處理技術(shù)處理得到的鋁合金其性能在耐腐蝕性、硬度等方面仍存在很多不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種工業(yè)用鋁合金型材的表面加工方法，其過程簡單，條件溫和，得到的鋁合金型材硬度高，耐腐蝕性好，用所得鋁合金制成的門窗使用壽命長。
[0004]本發(fā)明提出的一種工業(yè)用鋁合金型材的表面加工方法，包括以下步驟:
[0005]S1、將鋁合金型材放置在脫脂劑中，在40-55°C下浸泡3-6min，用去離子水沖洗后置于堿蝕溶液中，在35-65°(3下浸泡4-1011^11，用去離子水沖洗后置于口!1值為2.5-3的酸液中，在30-45°C下浸泡4-8min，用去離子水沖洗后得到預(yù)處理鋁合金型材；
[0006]S2、將預(yù)處理鋁合金型材作為陽極，純鋁作為陰極，以硫酸和酒石酸的混合液作為電解質(zhì)進(jìn)行陽極氧化處理得到氧化鋁合金型材；
[0007]S3、將氧化鋁合金型材浸入金屬鹽的軟化水溶液中，在溫度為18_22°C、電壓為14-18V的條件下電解0.5-6min得到著色鋁合金型材;其中，金屬鹽的軟化水溶液中，H2SO4的濃度為12-15g/L，NiS04的濃度為35-40g/L，酒石酸的濃度為3-10g/L，穩(wěn)定劑的濃度為l-5g/L，SnSO4的濃度為7-10g/L，所用軟化水的電導(dǎo)率2-30ys/cm;
[0008]S4、將著色鋁合金型材利用軟化水沖洗后放入封孔劑中封孔，水洗、干燥后得到所述門窗專用鋁合金型材。
[0009]優(yōu)選地，在SI中，所述脫脂劑其原料按重量份包括以下組分:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺5-10份、十二烷基苯磺酸鈉2-5份、碳酸氫鈉10-20份、偏硅酸鈉2-5份、焦磷酸鈉1-3份、葡萄糖酸2-3.5份、二亞乙基三胺五乙酸1-2.5份、N-乙酰甘氨酸0.1-0.8份、油酸0.1-0.8份、乙醇0.1-0.5份、二異辛基磷酸酯0.1-0.5份、四氯間苯二甲腈0.05-0.2份、水100份。
[0010]優(yōu)選地，在SI中，所述脫脂劑其原料按重量份包括以下組分:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份、十二烷基苯磺酸鈉3.5份、碳酸氫鈉15份、偏硅酸鈉3.2份、焦磷酸鈉2.2份、葡萄糖酸3.1份、二亞乙基三胺五乙酸2份、N-乙酰甘氨酸0.6份、油酸0.5份、乙醇0.3份、二異辛基磷酸酯0.25份、四氯間苯二甲腈0.1份、水100份。
[0011]優(yōu)選地，在SI中，所述酸液為氟化氫錢和氫氟酸組成的混合液。
[0012]優(yōu)選地，在S2中，將預(yù)處理鋁合金型材作為陽極之前還包括將預(yù)處理鋁合金型材置于活化液中進(jìn)行活化處理20-30S，所述活化液為高錳酸鉀、硫酸的混合水溶液，且高錳酸鉀的濃度為1-4g/L，硫酸的濃度為10-15g/L。
[0013]優(yōu)選地，在S2中，所述電解質(zhì)中，硫酸的濃度為75-100g/L，酒石酸的濃度為30-50g/Lo
[0014]優(yōu)選地，在S2中，在陽極氧化處理過程中，陽極氧化的溫度為19_21°C，陽極氧化的時(shí)間為25-35min，陽極氧化的電壓為16-18V，電流密度為130-150A/m2。
[0015]優(yōu)選地，在S3中，金屬鹽的軟化水溶液中，H2SO4的濃度為13.5g/L，NiS04的濃度為38g/L，酒石酸的濃度為5.5g/L，穩(wěn)定劑的濃度為2.8g/L，SnS04的濃度為8.5g/L，所用軟化水的電導(dǎo)率25ys/cm。
[0016]優(yōu)選地，在34中，所述軟化水的？!1值為6.5-7.5，電導(dǎo)率<叫8/011。
[0017]優(yōu)選地，在S4中，所述封孔劑為硝酸鑭溶液、偏鋁酸鈉溶液中的一種或者兩種的混合液。
[0018]本發(fā)明公開的工業(yè)用鋁合金型材的表面加工方法中，通過對(duì)鋁合金的表面進(jìn)行脫月旨、堿蝕、中和、陽極氧化、著色和封孔處理，通過控制調(diào)節(jié)脫脂、堿蝕、中和、陽極氧化、著色和封孔過程中的工藝參數(shù)，在鋁合金表面覆蓋了一層氧化膜，氧化膜的表面平整，孔徑分布均勻，硬度和抗腐蝕性能優(yōu)異，優(yōu)選方式中，在脫脂過程中，所用的脫脂劑的原料中，選擇了椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、十二烷基苯磺酸鈉進(jìn)行復(fù)配，使其發(fā)揮協(xié)同作用，潤濕、分散效果好，焦磷酸鈉作為無機(jī)金屬螯合劑，葡萄糖酸、二亞乙基三胺五乙酸、N-甲基甘氨酸、油酸作為有機(jī)金屬螯合劑，配合加入體系中，與椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和十二烷基苯磺酸鈉具有協(xié)同作用，對(duì)污垢的乳化、分散、抗再沉積和增溶作用優(yōu)異，加入的乙醇與二異辛基磷酸酯具有協(xié)同作用，增強(qiáng)了脫脂劑的去污能力，同時(shí)在體系中消泡作用好，具有優(yōu)異的持久性，并且在鋁合金型材表面殘留離子少，四氯間苯二甲腈加入體系中，賦予脫脂劑一定的抗菌性;在封孔過程中，選擇了硝酸鑭溶液、偏鋁酸鈉溶液中的一種或者兩種的混合液作為封孔劑，封閉后鋁合金型材的表面被封閉，阻止了侵蝕離子的侵入，改善了鋁合金型材的耐腐蝕性，使腐蝕速率降低為2.2 X 1-Vcm2以下。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]實(shí)施例1
[0021]本發(fā)明提出的一種工業(yè)用鋁合金型材的表面加工方法，包括以下步驟:
[0022]S1、將鋁合金型材放置在脫脂劑中，在40°C下浸泡6min，用去離子水沖洗后置于堿蝕溶液中，在35°C下浸泡1min，用去離子水沖洗后置于pH值為2.5的酸液中，在45°C下浸泡4min，用去離子水沖洗后得到預(yù)處理鋁合金型材；
[0023]S2、將預(yù)處理鋁合金型材作為陽極，純鋁作為陰極，以硫酸和酒石酸的混合液作為電解質(zhì)進(jìn)行陽極氧化處理得到氧化鋁合金型材；
[0024]S3、將氧化鋁合金型材浸入金屬鹽的軟化水溶液中，在溫度為22°C、電壓為14V的條件下電解6min得到著色鋁合金型材;其中，金屬鹽的軟化水溶液中，H2SO4的濃度為12g/L，NiSO4的濃度為40g/L，酒石酸的濃度為3g/L，穩(wěn)定劑的濃度為5g/L，SnSO4的濃度為7g/L，所用軟化水的電導(dǎo)率30ys/cm ；
[0025]S4、將著色鋁合金型材利用軟化水沖洗后放入封孔劑中封孔，水洗、干燥后得到所述門窗專用鋁合金型材。
[0026]實(shí)施例2
[0027]本發(fā)明提出的一種工業(yè)用鋁合金型材的表面加工方法，包括以下步驟:
[0028]S1、將鋁合金型材放置在脫脂劑中，在55°C下浸泡3min，用去離子水沖洗后置于堿蝕溶液中，在65°C下浸泡4min，用去離子水沖洗后置于pH值為3的酸液中，在30°C下浸泡Smin，用去離子水沖洗后得到預(yù)處理鋁合金型材；
[0029]S2、將預(yù)處理鋁合金型材作為陽極，純鋁作為陰極，以硫酸和酒石酸的混合液作為電解質(zhì)進(jìn)行陽極氧化處理得到氧化鋁合金型材；
[0030]S3、將氧化鋁合金型材浸入金屬鹽的軟化水溶液中，在溫度為18°C、電壓為18V的條件下電解0.5min得到著色鋁合金型材;其中，金屬鹽的軟化水溶液中，H2SO4的濃度為15g/L，NiS04的濃度為35g/L，酒石酸的濃度為10g/L，穩(wěn)定劑的濃度為lg/L，SnS04的濃度為1g/L，所用軟化水的電導(dǎo)率2ys/cm;
[0031]S4、將著色鋁合金型材利用軟化水沖洗后放入封孔劑中封孔，水洗、干燥后得到所述門窗專用鋁合金型材。
[0032]實(shí)施例3
[0033]本發(fā)明提出的一種工業(yè)用鋁合金型材的表面加工方法，包括以下步驟:
[0034]S1、將鋁合金型材放置在脫脂劑中，在42°C下浸泡5min，用去離子水沖洗后置于堿蝕溶液中，在40°C下浸泡8min，用去離子水沖洗后置于pH值為3的酸液中，在42°C下浸泡5min，用去離子水沖洗后得到預(yù)處理鋁合金型材;所述脫脂劑其原料按重量份包括以下組分:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份、十二烷基苯磺酸鈉3.5份、碳酸氫鈉15份、偏硅酸鈉3.2份、焦磷酸鈉2.2份、葡萄糖酸3.1份、二亞乙基三胺五乙酸2份、N-乙酰甘氨酸0.6份、油酸
0.5份、乙醇0.3份、二異辛基磷酸酯0.25份、四氯間苯二甲腈0.1份、水100份;所述酸液為氟化氫銨和氫氟酸組成的混合液；
[0035]S2、將預(yù)處理鋁合金型材置于活化液中進(jìn)行活化處理20s，所述活化液為高錳酸鉀、硫酸的混合水溶液，且高錳酸鉀的濃度為4g/L，硫酸的濃度為10g/L，然后將活化后的預(yù)處理鋁合金型材作為陽極，純鋁作為陰極，以硫酸和酒石酸的混合液作為電解質(zhì)進(jìn)行陽極氧化處理得到氧化鋁合金型材;所述電解質(zhì)中，硫酸的濃度為75g/L，酒石酸的濃度為50g/L;在陽極氧化處理過程中，陽極氧化的溫度為19°C，陽極氧化的時(shí)間為35min，陽極氧化的電壓為16V，電流密度為150A/m2;
[0036]S3、將氧化鋁合金型材浸入金屬鹽的軟化水溶液中，在溫度為19°C、電壓為17V的條件下電解3min得到著色鋁合金型材;其中，金屬鹽的軟化水溶液中，H2SO4的濃度為13.5g/L，NiS04的濃度為38g/L，酒石酸的濃度為5.5g/L，穩(wěn)定劑的濃度為2.8g/L，SnS04的濃度為8.5g/L，所用軟化水的電導(dǎo)率25ys/cm;
[0037]S4、將著色鋁合金型材利用軟化水沖洗后放入封孔劑中封孔，