一种铝合金焊丝的电化学抛光液及电化学抛光方法
【专利摘要】一种用于铝合金焊丝的电化学抛光液及电化学抛光方法。该抛光液由硫酸、草酸、醋酸、乙二醇、Lan—826及水组成。其中硫酸的含量为30%—40%，草酸的含量为15%—25%，醋酸的含量为10%—22%，乙二醇的含量为7%—15%，Lan—826缓蚀剂的含量为5%—9%，其余的部分为水。本发明还公开了一种铝合金焊丝的电化学抛光方法。该方法以铝合金焊丝为阴极，石墨为阳极，将阴阳极置于抛光液中，进行电化学抛光。抛光液使用的是本发明提供的抛光液。本发明提供的抛光液不含硝酸，铬，对环境无污染，且不含价格昂贵的磷酸，所以成本低。本发明的抛光方法操作简单，抛光速度快，可在线进行抛光，适合于铝合金焊丝的连续、大量生产，且抛光液的寿命长，在4—6m/s的抛光速度下，抛光液更换周期为30天。生产的焊丝表面光亮，抛光效果优良。
【专利说明】一种铝合金焊丝的电化学抛光液及电化学抛光方法
[0001]
【技术领域】
本发明是关于铝合金焊丝的一种电化学抛光液及一种电化学抛光方法。
【背景技术】
[0002]很多铝合金焊丝的生产过程都需要对其进行抛光，包括机械抛光、化学抛光以及电化学抛光等，其中电化学抛光是一种高效的抛光方法，可以达到镜面效果。目前国内外比较成熟的电化学抛光方法为三酸法，抛光液由磷酸、硫酸、铬酸组成，抛光温度在70—90 V。但是这种方法，操作环境差，阴极带出的铬离子致癌；污染严重，硝酸分解会产生有毒的氮氧化物；磷酸造价较高，增加了抛光的成本。
[0003]现有的碱性电化学抛光法是Brytal法。抛光液由碳酸钠和磷酸三钠组成，抛光温度为74— 88°C，抛光电压12 — 16V。这种方法包括5个步骤，操作复杂；化学腐蚀强，损耗大，不适合铝合金焊丝的抛光；抛光液容易失效。该方法目前很少使用。
[0004]陈祖秋，方炳福等人提出了无铬电化学抛光(陈祖秋.国内铝制品无铬酸电化学抛光工艺开发现状[J].材料保护，2001，34(3):23^24.)。通过添加大量的添加剂代替三酸法中的铬酸，从而避免铬离子的危害。这种方法的抛光效果优于三酸法电化学抛光，但是抛光液中添加剂的寿命较短，所以成本较高，不利于工业大量生产使用。
[0005]华中理工大学的周毅，段军等人曾提出过针对铝合金焊丝的电化学抛光。抛光液以磷酸为基，加入缓蚀剂和活化剂。这种方法无毒，温度低，容易再生，可以工业大量使用。但是抛光剂中磷酸的含量达到40% — 60%，这就使抛光具有很高的成本。
[0006]目前所使用的电化学抛光方法，都是对固定的零部件抛光，均属于间断式生产，因而生产效率低。
[0007]本发明的电化学抛光剂具有成本低，环保，容易再生等优点；本发明的电化学工艺可针对铝合金焊丝进行动态、连续、在线电化学抛光，生产速度快，产品质量好。
【发明内容】
本发明提供一种低成本，环保的电化学抛光液和一种适合于工业大规模生产，抛光速度快，产品质量好的电化学抛光方法。
[0008]根据权利要求，本发明提供一种用于铝合金焊丝的电化学抛光液，其由硫酸、草酸、醋酸、乙二醇、Lan — 826缓蚀剂及水组成。其中硫酸的含量为30% — 40%，草酸的含量为15% — 25%，醋酸的含量为10% — 22%，乙二醇的含量为7% —15%，Lan — 826缓蚀剂的含量为5% — 9%，其余的部分为水。
[0009]优选草酸的含量为15%—20% ο
[0010]优选醋酸的含量为10% —16%。
[0011]本发明提供了一种铝合金焊丝的电化学抛光方法，包括将权利要求1一3的抛光液之一置于电解槽中；将铝合金焊丝以一定的速度通过电解槽中的电化学抛光液。
[0012]优选电化学抛光的温度为40— 60°C。
[0013]优选电化学抛光的电流密度为2 — 8A/dm2。
[0014]优选电化学抛光速度为4一6m/s0
[0015]本发明的电化学抛光液不含铬酸，硝酸，无污染；不含磷酸，成本低；含有草酸、醋酸等弱酸，使电化学抛光反应不剧烈，适合于抛光直径较小的铝合金焊丝。发明的电化学抛光方法抛光速度快，操作简单，适合工业上的动态的、连续的在线生产。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明解决的技术问题，技术方案和取得的成果更加明了，通过实例对本发明进行详细说明。
[0017]首先在抛光槽中配制电化学抛光液，然后将铝合金焊丝以一定的速度通过电解槽中的电化学抛光液，并在铝合金焊丝的两端加直流电压进行抛光。电化学抛光液的组成(以质量分数计)，电流密度和抛光的走丝速度如以下实例。
[0018]实例一
试验铝合金焊丝牌号及规格:ER5183，直径1.2mm ;ER5356，直径1.2mm ；
抛光液组成:硫酸30% ;草酸20% ;醋酸10% ;乙二醇10% ；Lan-826 5% ;其余为水。
[0019]电解条件:电流密度8A/dm2，抛光的走丝速度4m/s。
[0020]实施效果:抛光之后，两种焊丝表面均光亮，平整，达到了镜面效果。
[0021]实例二
试验铝合金焊丝牌号及规格:ER5183，直径1.6mm ;ER5356，直径1.6mm ；
抛光液组成:硫酸35% ;草酸15% ;醋酸10% ;乙二醇15% ；Lan-826 7% ;其余为水。
[0022]电解条件:电流密度6A/dm2，抛光的走丝速度5m/s。
[0023]实施效果:抛光之后，两种焊丝表面均光亮，平整，达到了镜面效果。
[0024]实例三
试验铝合金焊丝牌号及规格:ER4043，直径1.2mm ;ER4047，直径1.2mm ；
抛光液组成:硫酸35% ;草酸15% ;醋酸16% ;乙二醇15% ；Lan-826 9% ;其余为水。
[0025]电解条件:电流密度4A/dm2，抛光的走丝速度5m/s。
[0026]实施效果:抛光之后，两种焊丝表面均光亮，平整，达到了镜面效果。
[0027]实例四
试验铝合金焊丝牌号及规格:ER4043，直径1.6mm ;ER4047，直径1.6mm ；
抛光液组成:硫酸40% ;草酸25% ;醋酸10% ;乙二醇7% ；Lan-826 9% ;其余为水。
[0028]电解条件:电流密度2A/dm2，抛光的走丝速度6m/s。
[0029]实施效果:抛光之后，两种焊丝表面均光亮，平整，效果良好。
[0030]本发明的电化学抛光液适合铝合金焊丝的在线电化学抛光。用本方法抛光过的铝合金焊丝表面可达到镜面效果。以上是对本发明的解释说明，但并非是对本发明的限制，在不偏离本发明的精神的基础上所做的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种用于铝合金焊丝的电化学抛光液，其由硫酸、草酸、醋酸、乙二醇、Lan — 826缓蚀剂及水组成，其中硫酸的含量为30% — 40%，草酸的含量为15% — 25%，醋酸的含量为10%—22%，乙二醇的含量为7% —15%，Lan-826缓蚀剂的含量为5% — 9%，其余的部分为水。
2.权利要求1的电化学抛光液，优选草酸的含量为15%—20%ο
3.权利要求1的电化学抛光液，优选醋酸的含量为10%—16%。
4.一种铝合金焊丝的电化学抛光方法，包括将权利要求1一3的抛光液置于电解槽中；将铝合金焊丝置于电解槽中进行电化学抛光。
5.权利要求4的方法，其中电化学抛光的温度为40—60°C。
6.权利要求4的方法，其中电化学抛光的电流密度为2— 8A/dm2。
7.权利要求4的方法，其中电化学抛光速度为4一6m/s。
【文档编号】C23F3/03GK104388938SQ201410615525
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】王伟, 翟玉春, 顾慧敏, 任玲玲 申请人:辽宁石油化工大学, 抚顺东工冶金材料技术有限公司