本发明涉及焊接材料技术领域，具体地讲，本发明涉及一种用于焊接的金属件表层处理方法。
背景技术
随着金属冶炼技术的迅速发展，不锈钢已被大量应用到工业、食品、化工医疗、家装等各领域中。在工程施工中，焊接不锈钢是一种常用的工艺方法。在焊接过程中，为了使焊接区域及熔池附近的工件表面不被氧化和氮化，同时也杜绝氧的来源，采取氩气保护措施。在现有技术中，在金属件表面形成的保护膜往往边缘区域易磨损，中心区域不宜磨损，给焊缝带来不利的影响，降低了焊缝的机械性能，甚至导致裂纹，严重影响焊接质量和焊缝成型。因此，本领域技术人员亟需提供一种用于焊接的金属件表层处理方法，防止边缘区域的保护膜易磨损，提高焊接质量。
技术实现要素：
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种用于焊接的金属件表层处理方法，防止边缘区域的保护膜易磨损，提高焊接质量。
本发明专利提供了一种用于焊接的金属件表层处理方法，包括如下步骤：
步骤s01、将金属件打磨去渣，去除锈斑，接着采用除锈剂喷涂除锈；
步骤s02、将金属件放入碱性溶液中进行中和处理，等待20-30min，用清水清洗；
步骤s03、将金属件放入烘箱内，烘干温度为400-500℃，时间为10-15min；
步骤s04、对金属件进行等离子体干燥灭菌处理，以将非反应性气体进行放电，形成干燥等离子体射流，并利用该射流对金属件表面进行表面干燥灭菌处理；
步骤s05、在所述金属件表面形成第一光刻胶层，并对第一光刻胶层进行图案化，暴露出金属件表面的中心区域；
步骤s06、采用热氧化工艺在金属件表面的中心区域形成第一氧化层；
步骤s07、去除第一光刻胶层，在所述金属件表面形成第二光刻胶层，并对第二光刻胶层进行图案化，暴露出金属件表面的边缘区域；
步骤s08、在金属件表面的边缘区域采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层，所述第二氧化层的边缘厚度为第一氧化层厚度的两倍；
步骤s09、将保护涂料装入喷雾机中，金属件表面中心区域重复喷涂1-2次，金属件表面边缘区域重复喷涂3-5次，以使金属件表面边缘区域的保护涂层厚度大于金属件表面中心区域的保护涂层的厚度；
步骤s10、将金属件放置于氮气气氛下进行700-1200℃高温气氛下预氧化处理；
步骤s11、将金属件放置于浓度为5-10%的硫酸溶液中，浸泡2h，用红外线照射20min，波长为12um。
优选的，步骤s01中，所述除锈剂的组成成分为：石油磺酸钠2-7g/l，硅酸钾3-10g/l，非离子表面活性剂15-22g/l，硫酸10-25ml/l，仲烷基磺酸盐15-25ml/l，磷酸25-35ml/l，其余为水，其工作温度为40-60℃。
优选的，所述步骤s01中，所述除锈剂的除锈方法包括以下步骤：
(1)将除锈剂倒入高压喷涂机喷壶中；
(2)将金属件摆放整齐；
(3)使用高压喷涂机把除锈剂均匀的喷涂到金属件表面，再翻转喷涂另一面；
(4)将喷涂后的金属件进行烘干；
(5)转至室内存放。
优选的，步骤s09中，所述保护涂料包括如下重量份的原料组成：15-25份季戊四醇三丙烯酸酯，10-15份成膜树脂，5-10份催干剂，15-20份丙烯酸改性聚脂，2-8流平剂，2-5份硫酸钡，2-5份黄原胶，余量为去离子水。
优选的，所述保护涂料的制备方法包括以下步骤：
（1）将上述质量份数的季戊四醇三丙烯酸酯、成膜树脂加入到上述质量份数的去离子水中，在温度80℃条件下搅拌均匀，获得a溶液；
（2）在获得的a溶液中，加入上述质量份数的丙烯酸改性聚脂和硫酸钡，保持上述温度持续搅拌均匀，获得b溶液；
（3）将获得的b溶液降温至45℃，持续搅拌，并加入上述质量份数的催干剂、流平剂以及黄原胶，搅拌均匀后，降温至室温，获得本品。
优选的，步骤s12中，所述固化液包括如下重量份的原料组成：5-10份氯磺化聚乙烯，15-20份氨基树脂，5-15份溶剂，2-8份酸催化剂，10-15氯氧化锆，5-8份硅烷，余量为去离子水。
优选的，所述固化液的制备步骤如下：
a、将氯磺化聚乙烯、氨基树脂、氯氧化锆溶入溶剂中，搅拌均匀；
b、在避光条件下，将酸催化剂、硅烷加入a中所得溶液中，继续搅拌均匀，得到固化液。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是:本发明能够快速在金属件表面形成保护膜层，其初粘性好、附着力强，表面干燥速度快，防止金属件表面受到污染；同时形成的保护膜层的厚度边缘区域大于中心区域的厚度，防止边缘区域的保护膜层易磨损，在金属表面形成致密耐磨层，提高金属表面的耐刮和耐腐蚀性能；本发明提出的制备方法工艺简单，容易操作，产生的废液、废料少，极大地保护了环境，特别适于工业化生产。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明提供一种用于焊接的金属件表层处理方法，包括如下步骤：
步骤s01、将金属件打磨去渣，去除锈斑，接着采用除锈剂喷涂除锈；
步骤s02、将金属件放入碱性溶液中进行中和处理，等待20-30min，用清水清洗；
步骤s03、将金属件放入烘箱内，烘干温度为400-500℃，时间为10-15min；
步骤s04、对金属件进行等离子体干燥灭菌处理，以将非反应性气体进行放电，形成干燥等离子体射流，并利用该射流对金属件表面进行表面干燥灭菌处理；
步骤s05、在所述金属件表面形成第一光刻胶层，并对第一光刻胶层进行图案化，暴露出金属件表面的中心区域；
步骤s06、采用热氧化工艺在金属件表面的中心区域形成第一氧化层；
步骤s07、去除第一光刻胶层，在所述金属件表面形成第二光刻胶层，并对第二光刻胶层进行图案化，暴露出金属件表面的边缘区域；
步骤s08、在金属件表面的边缘区域采用化学气相沉积工艺形成第二氧化层，所述第二氧化层的边缘厚度为第一氧化层厚度的两倍；
步骤s09、将保护涂料装入喷雾机中，金属件表面中心区域重复喷涂1-2次，金属件表面边缘区域重复喷涂3-5次，以使金属件表面边缘区域的保护涂层厚度大于金属件表面中心区域的保护涂层的厚度；
步骤s10、将金属件放置于氮气气氛下进行700-1200℃高温气氛下预氧化处理；
步骤s11、将金属件放置于浓度为5-10%的硫酸溶液中，浸泡2h，用红外线照射20min，波长为12um。
步骤s01中，除锈剂的组成成分为：石油磺酸钠2-7g/l，硅酸钾3-10g/l，非离子表面活性剂15-22g/l，硫酸10-25ml/l，仲烷基磺酸盐15-25ml/l，磷酸25-35ml/l，其余为水，其工作温度为40-60℃。
其中，除锈剂的除锈方法包括以下步骤：
(1)将除锈剂倒入高压喷涂机喷壶中；
(2)将金属件摆放整齐；
(3)使用高压喷涂机把除锈剂均匀的喷涂到金属件表面，再翻转喷涂另一面；
(4)将喷涂后的金属件进行烘干；
(5)转至室内存放。
步骤s09中，保护涂料包括如下重量份的原料组成：15-25份季戊四醇三丙烯酸酯，10-15份成膜树脂，5-10份催干剂，15-20份丙烯酸改性聚脂，2-8流平剂，2-5份硫酸钡，2-5份黄原胶，余量为去离子水。
保护涂料的制备方法包括以下步骤：
（1）将上述质量份数的季戊四醇三丙烯酸酯、成膜树脂加入到上述质量份数的去离子水中，在温度80℃条件下搅拌均匀，获得a溶液；
（2）在获得的a溶液中，加入上述质量份数的丙烯酸改性聚脂和硫酸钡，保持上述温度持续搅拌均匀，获得b溶液；
（3）将获得的b溶液降温至45℃，持续搅拌，并加入上述质量份数的催干剂、流平剂以及黄原胶，搅拌均匀后，降温至室温，获得本品。
步骤s12中，固化液包括如下重量份的原料组成：5-10份氯磺化聚乙烯，15-20份氨基树脂，5-15份溶剂，2-8份酸催化剂，10-15氯氧化锆，5-8份硅烷，余量为去离子水。
优选的，所述固化液的制备步骤如下：
a、将氯磺化聚乙烯、氨基树脂、氯氧化锆溶入溶剂中，搅拌均匀；
b、在避光条件下，将酸催化剂、硅烷加入a中所得溶液中，继续搅拌均匀，得到固化液。
综上所述，本发明能够快速在金属件表面形成保护膜层，其初粘性好、附着力强，表面干燥速度快，防止金属件表面受到污染；同时形成的保护膜层的厚度边缘区域大于中心区域的厚度，防止边缘区域的保护膜层易磨损，在金属表面形成致密耐磨层，提高金属表面的耐刮和耐腐蚀性能；本发明提出的制备方法工艺简单，容易操作，产生的废液、废料少，极大地保护了环境，特别适于工业化生产。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。