一种工业用铝合金型材的表面加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种工业用铝合金型材的表面加工方法。
【背景技术】
[0002]由于铝合金具有很多优异的物理化学性能，因此被广泛应用到国民经济的各个领域。铝合金的表面暴露在大气中时，会在其表面覆盖一层很薄的自然氧化膜，但是由于其表面的自然氧化膜很容易被腐蚀，从而大大降低了铝合金材料的使用寿命。因而工业界通常采用表面处理技术来提高铝合金的各项性能，如抗腐蚀性和表面力学性能等。随着社会的发展，人们对铝合金的性能提出了更高的要求，现有的表面处理技术处理得到的铝合金其性能在耐腐蚀性、硬度等方面仍存在很多不足。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种工业用铝合金型材的表面加工方法，其过程简单，条件温和，得到的铝合金型材硬度高，耐腐蚀性好，用所得铝合金制成的门窗使用寿命长。
[0004]本发明提出的一种工业用铝合金型材的表面加工方法，包括以下步骤:
[0005]S1、将铝合金型材放置在脱脂剂中，在40-55°C下浸泡3-6min，用去离子水冲洗后置于碱蚀溶液中，在35-65°(3下浸泡4-1011^11，用去离子水冲洗后置于口!1值为2.5-3的酸液中，在30-45°C下浸泡4-8min，用去离子水冲洗后得到预处理铝合金型材；
[0006]S2、将预处理铝合金型材作为阳极，纯铝作为阴极，以硫酸和酒石酸的混合液作为电解质进行阳极氧化处理得到氧化铝合金型材；
[0007]S3、将氧化铝合金型材浸入金属盐的软化水溶液中，在温度为18_22°C、电压为14-18V的条件下电解0.5-6min得到着色铝合金型材;其中，金属盐的软化水溶液中，H2SO4的浓度为12-15g/L，NiS04的浓度为35-40g/L，酒石酸的浓度为3-10g/L，稳定剂的浓度为l-5g/L，SnSO4的浓度为7-10g/L，所用软化水的电导率2-30ys/cm;
[0008]S4、将着色铝合金型材利用软化水冲洗后放入封孔剂中封孔，水洗、干燥后得到所述门窗专用铝合金型材。
[0009]优选地，在SI中，所述脱脂剂其原料按重量份包括以下组分:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺5-10份、十二烷基苯磺酸钠2-5份、碳酸氢钠10-20份、偏硅酸钠2-5份、焦磷酸钠1-3份、葡萄糖酸2-3.5份、二亚乙基三胺五乙酸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、二异辛基磷酸酯0.1-0.5份、四氯间苯二甲腈0.05-0.2份、水100份。
[0010]优选地，在SI中，所述脱脂剂其原料按重量份包括以下组分:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份、十二烷基苯磺酸钠3.5份、碳酸氢钠15份、偏硅酸钠3.2份、焦磷酸钠2.2份、葡萄糖酸3.1份、二亚乙基三胺五乙酸2份、N-乙酰甘氨酸0.6份、油酸0.5份、乙醇0.3份、二异辛基磷酸酯0.25份、四氯间苯二甲腈0.1份、水100份。
[0011]优选地，在SI中，所述酸液为氟化氢钱和氢氟酸组成的混合液。
[0012]优选地，在S2中，将预处理铝合金型材作为阳极之前还包括将预处理铝合金型材置于活化液中进行活化处理20-30S，所述活化液为高锰酸钾、硫酸的混合水溶液，且高锰酸钾的浓度为1-4g/L，硫酸的浓度为10-15g/L。
[0013]优选地，在S2中，所述电解质中，硫酸的浓度为75-100g/L，酒石酸的浓度为30-50g/Lo
[0014]优选地，在S2中，在阳极氧化处理过程中，阳极氧化的温度为19_21°C，阳极氧化的时间为25-35min，阳极氧化的电压为16-18V，电流密度为130-150A/m2。
[0015]优选地，在S3中，金属盐的软化水溶液中，H2SO4的浓度为13.5g/L，NiS04的浓度为38g/L，酒石酸的浓度为5.5g/L，稳定剂的浓度为2.8g/L，SnS04的浓度为8.5g/L，所用软化水的电导率25ys/cm。
[0016]优选地，在34中，所述软化水的？!1值为6.5-7.5，电导率<叫8/011。
[0017]优选地，在S4中，所述封孔剂为硝酸镧溶液、偏铝酸钠溶液中的一种或者两种的混合液。
[0018]本发明公开的工业用铝合金型材的表面加工方法中，通过对铝合金的表面进行脱月旨、碱蚀、中和、阳极氧化、着色和封孔处理，通过控制调节脱脂、碱蚀、中和、阳极氧化、着色和封孔过程中的工艺参数，在铝合金表面覆盖了一层氧化膜，氧化膜的表面平整，孔径分布均匀，硬度和抗腐蚀性能优异，优选方式中，在脱脂过程中，所用的脱脂剂的原料中，选择了椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、十二烷基苯磺酸钠进行复配，使其发挥协同作用，润湿、分散效果好，焦磷酸钠作为无机金属螯合剂，葡萄糖酸、二亚乙基三胺五乙酸、N-甲基甘氨酸、油酸作为有机金属螯合剂，配合加入体系中，与椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和十二烷基苯磺酸钠具有协同作用，对污垢的乳化、分散、抗再沉积和增溶作用优异，加入的乙醇与二异辛基磷酸酯具有协同作用，增强了脱脂剂的去污能力，同时在体系中消泡作用好，具有优异的持久性，并且在铝合金型材表面残留离子少，四氯间苯二甲腈加入体系中，赋予脱脂剂一定的抗菌性;在封孔过程中，选择了硝酸镧溶液、偏铝酸钠溶液中的一种或者两种的混合液作为封孔剂，封闭后铝合金型材的表面被封闭，阻止了侵蚀离子的侵入，改善了铝合金型材的耐腐蚀性，使腐蚀速率降低为2.2 X 1-Vcm2以下。
【具体实施方式】
[0019]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0020]实施例1
[0021]本发明提出的一种工业用铝合金型材的表面加工方法，包括以下步骤:
[0022]S1、将铝合金型材放置在脱脂剂中，在40°C下浸泡6min，用去离子水冲洗后置于碱蚀溶液中，在35°C下浸泡1min，用去离子水冲洗后置于pH值为2.5的酸液中，在45°C下浸泡4min，用去离子水冲洗后得到预处理铝合金型材；
[0023]S2、将预处理铝合金型材作为阳极，纯铝作为阴极，以硫酸和酒石酸的混合液作为电解质进行阳极氧化处理得到氧化铝合金型材；
[0024]S3、将氧化铝合金型材浸入金属盐的软化水溶液中，在温度为22°C、电压为14V的条件下电解6min得到着色铝合金型材;其中，金属盐的软化水溶液中，H2SO4的浓度为12g/L，NiSO4的浓度为40g/L，酒石酸的浓度为3g/L，稳定剂的浓度为5g/L，SnSO4的浓度为7g/L，所用软化水的电导率30ys/cm ；
[0025]S4、将着色铝合金型材利用软化水冲洗后放入封孔剂中封孔，水洗、干燥后得到所述门窗专用铝合金型材。
[0026]实施例2
[0027]本发明提出的一种工业用铝合金型材的表面加工方法，包括以下步骤:
[0028]S1、将铝合金型材放置在脱脂剂中，在55°C下浸泡3min，用去离子水冲洗后置于碱蚀溶液中，在65°C下浸泡4min，用去离子水冲洗后置于pH值为3的酸液中，在30°C下浸泡Smin，用去离子水冲洗后得到预处理铝合金型材；
[0029]S2、将预处理铝合金型材作为阳极，纯铝作为阴极，以硫酸和酒石酸的混合液作为电解质进行阳极氧化处理得到氧化铝合金型材；
[0030]S3、将氧化铝合金型材浸入金属盐的软化水溶液中，在温度为18°C、电压为18V的条件下电解0.5min得到着色铝合金型材;其中，金属盐的软化水溶液中，H2SO4的浓度为15g/L，NiS04的浓度为35g/L，酒石酸的浓度为10g/L，稳定剂的浓度为lg/L，SnS04的浓度为1g/L，所用软化水的电导率2ys/cm;
[0031]S4、将着色铝合金型材利用软化水冲洗后放入封孔剂中封孔，水洗、干燥后得到所述门窗专用铝合金型材。
[0032]实施例3
[0033]本发明提出的一种工业用铝合金型材的表面加工方法，包括以下步骤:
[0034]S1、将铝合金型材放置在脱脂剂中，在42°C下浸泡5min，用去离子水冲洗后置于碱蚀溶液中，在40°C下浸泡8min，用去离子水冲洗后置于pH值为3的酸液中，在42°C下浸泡5min，用去离子水冲洗后得到预处理铝合金型材;所述脱脂剂其原料按重量份包括以下组分:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份、十二烷基苯磺酸钠3.5份、碳酸氢钠15份、偏硅酸钠3.2份、焦磷酸钠2.2份、葡萄糖酸3.1份、二亚乙基三胺五乙酸2份、N-乙酰甘氨酸0.6份、油酸
0.5份、乙醇0.3份、二异辛基磷酸酯0.25份、四氯间苯二甲腈0.1份、水100份;所述酸液为氟化氢铵和氢氟酸组成的混合液；
[0035]S2、将预处理铝合金型材置于活化液中进行活化处理20s，所述活化液为高锰酸钾、硫酸的混合水溶液，且高锰酸钾的浓度为4g/L，硫酸的浓度为10g/L，然后将活化后的预处理铝合金型材作为阳极，纯铝作为阴极，以硫酸和酒石酸的混合液作为电解质进行阳极氧化处理得到氧化铝合金型材;所述电解质中，硫酸的浓度为75g/L，酒石酸的浓度为50g/L;在阳极氧化处理过程中，阳极氧化的温度为19°C，阳极氧化的时间为35min，阳极氧化的电压为16V，电流密度为150A/m2;
[0036]S3、将氧化铝合金型材浸入金属盐的软化水溶液中，在温度为19°C、电压为17V的条件下电解3min得到着色铝合金型材;其中，金属盐的软化水溶液中，H2SO4的浓度为13.5g/L，NiS04的浓度为38g/L，酒石酸的浓度为5.5g/L，稳定剂的浓度为2.8g/L，SnS04的浓度为8.5g/L，所用软化水的电导率25ys/cm;
[0037]S4、将着色铝合金型材利用软化水冲洗后放入封孔剂中封孔，