本发明属于铝合金制备领域，具体涉及一种铝合金表面微弧氧化处理方法。
背景技术：
：铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。微弧氧化过程中产生的大量的瞬时放电击穿，对涂层的生长起到了重要的作用，使得生成的涂层具有火山口形貌特征。文献研究7075Al合金微弧氧化过程中，涂层表面微孔的直径从1min的1.3µm增加到30min的2.4µm，表面粗糙度随着厚度的增加而增加，而火山口面积密度随着时间的增加而降低。Matykina研究了Ti合金的微弧氧化有相似的作用规律，微弧氧化过程中形成内部贯通的孔。同时微弧氧化过程中，高电场作用下金属基体在电解液环境中，电解液中的质进入到了氧化层中，进入到电解液中的物质对氧化过程起到了重要的作用，引入到氧化层中的物质对膜层的最终性能产生重要的影响。目前随着金属加工业的飞速发展，对各种金属制品的质量有了更高的要求。因此需要一种更加科学有效的铝合金表面微弧氧化方法。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明提供一种铝合金表面微弧氧化处理方法。本发明是通过以下技术方案实现的。一种铝合金表面微弧氧化方法，包括以下操作步骤：（1）将铝合金放入除锈除油液中浸泡8-10min后，取出洗净表面，放入烘箱中烘干，其中除锈除油液由以下重量份的组分制成：羟乙基脲16-20份、丙烯磺酸钠15-17份、水解聚马来酸酐6-8份、EDTA11-13份、N-酰基肌氨酸盐5-7份、甲基三乙酰氧基硅烷1-3份、水120-140份；（2）将烘干后的铝合金放入电解槽中进行微弧氧化处理，以待处理铝合金作为阳极，316L不锈钢作为阴极，其中微弧氧化电解液由以下重量份的组分制成：丙二醇甲醚40-45份、焦磷酸钠12-15份、磷酸钙15-20份、异构醇聚氧乙烯醚6-8份、二苯基磷酸1-3份、TMSPi2-4份、水130-150份。具体地，上述步骤（2）中的微弧氧化的条件是：采用恒电流控制模式，正负向的电流比为1:1，正向占空比和负向占空比各为50%，电流密度为5-7A/dm2，微弧氧化处理的时间为35-45min。具体地，上述微弧氧化处理的过程中采用超声波辅助氧化，其中超声波的频率为35-40KHz。由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：采用本发明提供的微弧氧化处理，能使得制得的铝合金表面具有优良的耐磨性、耐腐蚀性，并且具有一定的电绝缘性，极大地提升了铝合金的品质。本发明提供的除锈除油液能有效的除去铝合金表面的油脂和锈迹，并在铝合金表面均匀的形成一层活性表面，为后续的微弧氧化奠定基础；羟乙基脲和丙烯磺酸钠协同作用，能有效的缩短除油除锈时间，10min后除油除锈效率均能达到99.0%；异构醇聚氧乙烯醚和二苯基磷酸协同作用，能有效的提升微弧氧化处理的效率，提升制得的微弧氧化涂层的致密度，极大地降低了了涂层的气孔数，提升了涂层的耐磨性、耐腐蚀性以及抗氧化性；TMSPi一般用做锂离子电池电解液添加剂，提升电解的效率，抑制氢离子的放电，但是将其用于微弧氧化电解液中，能有效地提升氧化的速度，缩短氧化时间，进而节约了时间成本和电力成本。具体实施方式以下实施例用来说明本发明，但不能用来限制本发明的范围，实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验条件。实施例1一种铝合金表面微弧氧化方法，包括以下操作步骤：（1）将铝合金放入除锈除油液中浸泡8min后，取出洗净表面，放入烘箱中烘干，其中除锈除油液由以下重量份的组分制成：羟乙基脲16份、丙烯磺酸钠15份、水解聚马来酸酐6份、EDTA11份、N-酰基肌氨酸盐5份、甲基三乙酰氧基硅烷1份、水120份；（2）将烘干后的铝合金放入电解槽中进行微弧氧化处理，以待处理铝合金作为阳极，316L不锈钢作为阴极，其中微弧氧化电解液由以下重量份的组分制成：丙二醇甲醚40份、焦磷酸钠12份、磷酸钙15份、异构醇聚氧乙烯醚6份、二苯基磷酸1份、TMSPi2份、水130份。具体地，上述步骤（2）中的微弧氧化的条件是：采用恒电流控制模式，正负向的电流比为1:1，正向占空比和负向占空比各为50%，电流密度为5A/dm2，微弧氧化处理的时间为35min。具体地，上述微弧氧化处理的过程中采用超声波辅助氧化，其中超声波的频率为35KHz。实施例2一种铝合金表面微弧氧化方法，包括以下操作步骤：（1）将铝合金放入除锈除油液中浸泡9min后，取出洗净表面，放入烘箱中烘干，其中除锈除油液由以下重量份的组分制成：羟乙基脲18份、丙烯磺酸钠16份、水解聚马来酸酐7份、EDTA12份、N-酰基肌氨酸盐6份、甲基三乙酰氧基硅烷2份、水130份；（2）将烘干后的铝合金放入电解槽中进行微弧氧化处理，以待处理铝合金作为阳极，316L不锈钢作为阴极，其中微弧氧化电解液由以下重量份的组分制成：丙二醇甲醚43份、焦磷酸钠13份、磷酸钙17份、异构醇聚氧乙烯醚7份、二苯基磷酸2份、TMSPi3份、水140份。具体地，上述步骤（2）中的微弧氧化的条件是：采用恒电流控制模式，正负向的电流比为1:1，正向占空比和负向占空比各为50%，电流密度为6A/dm2，微弧氧化处理的时间为40min。具体地，上述微弧氧化处理的过程中采用超声波辅助氧化，其中超声波的频率为37KHz。实施例3一种铝合金表面微弧氧化方法，包括以下操作步骤：（1）将铝合金放入除锈除油液中浸泡10min后，取出洗净表面，放入烘箱中烘干，其中除锈除油液由以下重量份的组分制成：羟乙基脲20份、丙烯磺酸钠17份、水解聚马来酸酐8份、EDTA13份、N-酰基肌氨酸盐7份、甲基三乙酰氧基硅烷3份、水140份；（2）将烘干后的铝合金放入电解槽中进行微弧氧化处理，以待处理铝合金作为阳极，316L不锈钢作为阴极，其中微弧氧化电解液由以下重量份的组分制成：丙二醇甲醚45份、焦磷酸钠15份、磷酸钙20份、异构醇聚氧乙烯醚8份、二苯基磷酸3份、TMSPi4份、水150份。具体地，上述步骤（2）中的微弧氧化的条件是：采用恒电流控制模式，正负向的电流比为1:1，正向占空比和负向占空比各为50%，电流密度为7A/dm2，微弧氧化处理的时间为45min。具体地，上述微弧氧化处理的过程中采用超声波辅助氧化，其中超声波的频率为40KHz。参照GB/T10125-1997对实施例1、2、3和对比例中常规技术手段制得的铝合金微弧氧化涂层进行中性盐雾试验，腐蚀介质为15%的氯化钠水溶液，温度为40℃，试验结果如表1所示：表1铝合金微弧氧化涂层盐雾试验项目出现点蚀时间/h实施例11900实施例21950实施例31970对比例1510磨损实验采用UMT-2MT型球-盘式摩擦磨损实验机，利用2206型表面粗糙度测量仪测量实施例1、2、3和对比例中常规技术手段制得的铝合金微弧氧化涂层体积磨损量，并计算体积磨损率，具体实验条件如下:温度25℃，湿度50%，载荷3N,滑动速度0.1m/s，干摩擦，点接触方式，对偶件为直径3mm的GCr15钢球，试验结果如表2所示：表2铝合金微弧氧化涂层耐磨损试验项目体积磨损量/mm3体积磨损率/mm3/(N.m)实施例13.587×10-36.014×10-6实施例24.401×10-37.654×10-6实施例34.691×10-37.952×10-6对比例9.210×10-28.645×10-5由以上可知，本发明提供的一种铝合金表面微弧氧化方法，能有效的提升铝合金表面的耐腐蚀性以及耐磨损性能，极大地提升了铝合金的品质。当前第1页1 2 3