专利名称：一种铝合金的防腐蚀方法
一种铝合金的防膺蚀方法本发明属于材料工程技术领域，涉及一种在湿气和电解质存在条件下，如在海洋大气区 中，铝合金的防腐蚀方法。
背景技术：
铝合金具有较高的强度/重量比，以及良好的耐腐蚀性能，在交通运输、轻工建材、通 讯、电子、航空航天等领域得到广泛应用。空气中铝合金表面会形成Al203保护膜，在一 般的大气环境下，铝合金表面的这层保护膜能有效防止构件的腐蚀。但是，在湿气和电解 质存在条件下，如在海洋大气区中，铝合金表面会出现点蚀现象，甚至出现Al203保护膜 大量脱落，导致构件寿命的縮短。为进一步延长铝合金构件在湿气和电解质存在条件下的寿命，人们主要采用以下措施 提高铝合金的耐蚀性制造耐蚀铝合金、镀防腐蚀层、刷防腐蚀涂料。耐蚀铝合金需要严 格控制合金元素的成分，制造工艺较复杂，成本也相对较高；在溶液中镀防腐蚀层，不仅 操作较复杂，构件的大小和形状也受到限制；配置防腐蚀涂料较复杂，涂料和铝合金构件 间的结合较弱。发明内容本发明的目的，是提供一种铝合金的防腐蚀方法，能够解决铝合金构件在湿气和电解 质存在条件下，尤其是在海洋大气区中的长效防腐蚀问题，而且构件大小和形状不受限制， 操作简便，防腐涂层与基体的结合强度较高。本发明的技术方案为 一种铝合金的防腐蚀方法，采用热喷涂工艺，在喷涂前对铝合 金构件表面进行去油污、喷砂处理，喷涂后在喷涂层表面用有机涂料进行封闭处理，其特 征在于在铝合金表面喷涂一层高纯度的铝。铝合金表面喷涂一层高纯度铝可以提高抗腐蚀性的机理是空气中一般的铝合金表面 虽然会形成Al203保护膜，但由于杂质的存在，八1203保护膜表面有许多孔洞，即保护膜不 够致密，在湿气和电解质存在条件下，如在海洋大气区中，大量的氯离子会侵入保护膜表 面的孔洞，导致铝合金发生腐蚀；当喷涂一层高纯度铝后，由于高纯度铝中杂质含量极少， 在空气中形成的Al203保护膜表面孔洞极少，Al203保护膜非常致密，能有效抵抗氯离子的 侵入。喷涂的铝的纯度最好高于99.7%。在喷涂材料高纯度铝中加入少量稀土元素，可在喷涂过程中减少铝的氧化，保证铝材 熔化良好，从而降低孔隙率，并可以细化晶粒，改善涂层的微观组织，使涂层中的杂质的 分布分散、细小，减少腐蚀源，还能够提高涂层与基体的结合强度。可以在喷涂材料高纯度铝中加入0.01~3%的稀土元素，最佳范围为0.01~1%。工程用的典型热喷涂工艺有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂及特种喷涂等。在喷涂 前对铝合金构件进行去油污、喷砂等基体表面预处理，以获得良好的表面清洁度和表面粗 糙度，然后采用热喷涂工艺——加热高纯度铝至熔融状态，并借助于雾化气流的加速使其 形成"微粒雾流"，使得粒子飞向基体表面，高速撞击到基体表面并传热给基体，最后凝固， 达到基体与涂层的牢固结合。喷涂厚度可以为80-200um，最佳厚度为140-180um。最后 在喷涂层表面涂装有机涂料进行封闭处理，有机涂料可以是氯化橡胶、环氧树脂漆或高氯 聚乙烯等。本发明解决了铝合金构件在湿气和电解质存在条件下，尤其是在海洋大气区中的长效 防腐蚀问题，而且工件大小和形状不受限制，操作简便，防腐涂层与基体的结合强度较高。 通过实验室加速腐蚀实验，经过喷涂高纯度铝后，铝合金构件的寿命可以增加一倍，在喷 涂材料中加入稀土元素后，抗腐蚀性又进一步增强。该方法适合工业应用。
具体实施方式
实施例1铝合金试样成分与海南万宁区某海上大型铸铝构件(该构件在使用2 3年后，表面的 氧化膜大量脱落，其寿命只有6年)的成分相同，大小为300xl50x2mm。先将铝合金试样用有机液丙酮除油，然后用卯60型干喷砂机喷砂，完成基体预处理。 热喷涂工艺采用线材电弧喷涂方法。喷涂材料采用纯度为99.8%的实心高纯度铝丝， 直径为Olmm。采用DPT-201型电弧喷涂设备，喷涂电压为8V，喷涂电流为40A，喷涂速 度4.5m/min，雾化气体采用压縮空气，压力为0.5MPa，空气流量为3m3/min。在喷涂操作过程中，喷涂距离为180mm，喷涂角度为90。，涂层厚度为150um,喷涂环境温度为室温， 空气相对湿度不大于80%。在铝合金表面均匀喷涂高纯度铝后，在喷涂层表面涂装氯化橡胶进行封闭处理。 取未经喷涂的试样l、己喷涂高纯度铝的试样2两个试样，做加速腐蚀对比实验 依据GB/T 10125- 1997进行中性盐雾试验，试验温度恒定，保持在35'C左右，pH值 为6.5 7.2，周期控制为7s，喷雾压力0.8kg/cm ， NaCl的浓度为5%。连续进行盐雾 腐蚀200h后，试样l开始出现腐蚀斑点，而试样2无任何腐蚀斑点出现。连续进行盐雾腐 蚀400h后，试样2才开始出现腐蚀斑点。预计经过该方法处理的铸铝构件，其寿命能延长 至12年。实施例2铝合金试样的成分和大小、热喷涂工艺与实施例1相同，喷涂材料采用在纯度为99.8% 的铝中加入0,3%的富Ce稀土元素。取未经喷涂的试样l、已按上述方法进行喷涂的试样3两个试样，做加速腐蚀对比实验实验条件与实施例1相同。连续进行盐雾腐蚀400h后，试样1表面的氧化膜大量脱 落，出现严重腐蚀，而试样3无任何腐蚀斑点出现。连续进行盐雾腐蚀500h后，试样3才 开始出现腐蚀斑点。预计经过该方法处理的铸铝构件，其寿命可延长至15年。实施例3铝合金试样成分和大小、热喷涂工艺与实施例1相同，喷涂材料釆用在纯度为99.8% 的铝中加入0.8%的富La稀土元素。取未经喷涂的试样l、己按上述方法进行喷涂的试样4两个试样，做加速腐蚀对比实验实验条件与实施例1相同。连续进行盐雾腐蚀400h后，试样1表面的氧化膜大量脱 落，出现严重腐蚀，而试样3无任何腐蚀斑点出现。连续进行盐雾腐蚀500h后，试样4才 开始出现腐蚀斑点。预计经过该方法处理的铸铝构件，其寿命可延长至15年。
权利要求
1. 一种铝合金的防腐蚀方法，采用热喷涂工艺，在喷涂前对铝合金表面进行去油污、喷砂处理，喷涂后在喷涂层表面用有机涂料进行封闭处理，其特征在于在铝合金表面喷涂一层高纯度的铝。
2、 根据权利要求1所述的铝合金的防腐蚀方法，其特征在于所述的高纯度铝的纯度 大于99. 7%。
3、 根据权利要求2所述的铝合金的防腐蚀方法，其特征在于在所述的高纯度铝中加 入0.01—1%的稀土元素。
4、 根据权利要求2或3所述的铝合金的防腐蚀方法，其特征在于铝合金表面的高纯 度铝的涂层厚度为140—160um。
全文摘要
本发明属于材料工程技术领域，涉及一种在湿气和电解质存在条件下，如在海洋大气区中，铝合金的防腐蚀方法。本发明采用热喷涂方法，是在铝合金表面喷涂一层高纯度的铝。本发明解决了铝合金构件在湿气和电解质存在条件下，尤其是在海洋大气区中的长效防腐蚀问题，操作简便，防腐涂层与基体的结合强度较高。该方法可以提高铝合金构件的寿命一倍以上，适合工业应用。
文档编号C23C4/08GK101240409SQ200710010330
公开日2008年8月13日 申请日期2007年2月5日 优先权日2007年2月5日
发明者刘黎明, 刚 宋, 徐荣正, 真 王 申请人:大连理工大学