技术领域本发明属于铝合金铸造技术领域，尤其涉及一种铝合金表面改性技术。
背景技术：
铝是地壳中含量最高的金属元素，强度比较高，接近或超过优质钢，同时其塑性好，能够加工成各种型材，具有良好的导电性、导热性和抗蚀性等特点。铝合金在航空航天、建筑装饰等领域有着广泛的应用，尤其在汽车领域。铝合金材料的应用在减轻汽车自重以降低能耗，减少环境污染，提高汽车的燃料经济性，节约有限资源等方面发挥着十分重要的作用。镁合金被认为是最具有发展前途的绿色新型结构材料，因其具有比强度高、刚度大、抗冲击性能好、抗震性好、热容量低、冷凝速度快、良好的机械加工性能等优点，目前Mg合金逐渐取代各种结构产品中的钢铁、Al合金以及其他材料，并广泛应用于汽车、电子、通讯等民用领域，在航空航天、军工国防等尖端领域也得到极大的重视。因此镁合金在未来势必会更广泛的应用在各行各业。但随着工业生产的进一步发展，对铝合金的表面性能提出了更高的要求，耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性显得尤为重要。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种铝合金表面改性技术。具体包括以下步骤：1)对铝合金表面进行清洁处理；2)对铝合金材料进行表面剧烈物理处理，去除表面氧化膜，然后用丙酮清洗干净；3)将铝合金放入离子注入机的真空室中，向其表面注入金属离子，达到所需的注入剂量后，停止注入离子，保持真空半个小时；4)高温养护，步骤3)处理后的铝合金放在在300～350℃的高温环境中养护3～10h；5)将铝合金放入真空喷涂机中，对铝合金喷涂喷涂液，图层厚度为0.1～0.2mm，然后在30～45℃的环境中干燥3h以上；6)用激光器对铝合金表面进行辐照，并采用惰性气体保护。进一步的，所述的步骤3)的金属离子为钇、镍、铟离子中的至少一种。进一步的，所述的步骤3)的金属离子为钇、镍和铟离子；步骤3)的具体步骤为：将铝合金放入离子注入机的真空室中，抽真空室中1.4×10-3Pa，向其表面注入剂量至少为5×1013ions/cm2的钇离子，相应钇离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；然后向其表面注入剂量至少为5×1013ions/cm2的镍离子，相应镍离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；然后向其表面注入剂量至少为5×1013ions/cm2的铟离子，相应铟离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；达到所需的注入剂量后，停止注入离子，保持真空半个小时。进一步的，所述的喷涂液为以下重量份的原料制备而成：铬20～25份、钛15～20份、硅20～25份、锰2～5份、铝5～10份、硒1～4份、锌1～3份、钙0.5～3份、聚乙烯醇2～5份、去离子水50～60份。进一步的，所述的喷涂液通过以下步骤制作而成：1)将称取好的铬、钛、硅、锰、铝、硒、锌、钙放入球磨机中混合2～5h，得到混合粉末；2)将聚乙烯醇放入去离子水中，水浴加热，使聚乙烯醇完全融化，得到聚乙烯醇溶液；3)将混合粉末加入聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀，得到喷涂液。进一步的，所述的步骤6)，激光焦斑的离焦量为6-7mm，脉冲宽度为12-14ms,激光峰值功率为10-12kw，频率8-11HZ，扫描速度为7-9mm/s。进一步的，所述激光器采用是UW-600A型YAG激光器。进一步的，所述的剧烈物理处理为喷丸、滚压、激光冲击处理中的至少一种。本发明的有益效果在于：本发明选用了钇、镍、铟元素作为注入元素，使镁合金表面的抗氧化性能得到了有效提高，同时在表面喷涂一层硬度高、耐磨性好的铬-钛-硅-锰-铝-硒-锌-钙合金化层，并配合本发明的工艺处理，且合金化层与铝合金基材有良好的结合力，提升了铝合金的功能性与耐久性，其表层具有抗氧化、抗疲劳、耐热、耐腐蚀性能。具体实施方式下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。实施例一本发明提供了一种铝合金表面改性技术。具体包括以下步骤：1)对铝合金表面进行清洁处理；采用浓度为5％的硫酸溶液进行清洗；2)对铝合金材料进行表面剧烈物理处理，具体为应用喷丸、滚压或激光冲击物理技术去除表面氧化膜，然后用丙酮清洗干净；3)将铝合金放入离子注入机的真空室中，抽真空室中1.4×10-3Pa，向其表面注入剂量为5×1013ions/cm2的钇离子，相应钇离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；然后向其表面注入剂量为5×1013ions/cm2的镍离子，相应镍离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；然后向其表面注入剂量为5×1013ions/cm2的铟离子，相应铟离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；达到所需的注入剂量后，停止注入离子，保持真空半个小时；4)高温养护，步骤3)处理后的铝合金放在在300～350℃的高温环境中养护3h；5)将铝合金放入真空喷涂机中，对铝合金喷涂喷涂液，图层厚度为0.1mm，然后在30～45℃的环境中干燥3h以上；所述的喷涂液为以下原料制备而成：铬20kg、钛15kg、硅20kg、锰2kg、铝5kg、硒1kg、锌1kg、钙0.5kg、聚乙烯醇2kg、去离子水50kg；制作步骤为：a、将称取好的铬、钛、硅、锰、铝、硒、锌、钙放入球磨机中混合2～5h，得到混合粉末；b\\将聚乙烯醇放入去离子水中，水浴加热，使聚乙烯醇完全融化，得到聚乙烯醇溶液；c、将混合粉末加入聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀，得到喷涂液；6)用激光器对铝合金表面进行辐照，并采用惰性气体保护，操作时，从侧向吹惰性气体，以防止氧化；激光器采用是UW-600A型YAG激光器，激光焦斑的离焦量为6-7mm，脉冲宽度为12-14ms,激光峰值功率为10-12kw，频率8-11HZ，扫描速度为7-9mm/s。实施例二本发明提供了一种铝合金表面改性技术。具体包括以下步骤：1)对铝合金表面进行清洁处理；采用浓度为5％的硫酸溶液进行清洗；2)对铝合金材料进行表面剧烈物理处理，具体为应用喷丸、滚压或激光冲击物理技术去除表面氧化膜，然后用丙酮清洗干净；3)将铝合金放入离子注入机的真空室中，抽真空室中1.4×10-3Pa，向其表面注入剂量为5×1014ions/cm2的钇离子，相应钇离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；然后向其表面注入剂量为5×1014ions/cm2的镍离子，相应镍离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；然后向其表面注入剂量为5×1016ions/cm2的铟离子，相应铟离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；达到所需的注入剂量后，停止注入离子，保持真空半个小时；4)高温养护，步骤3)处理后的铝合金放在在300～350℃的高温环境中养护10h；5)将铝合金放入真空喷涂机中，对铝合金喷涂喷涂液，图层厚度为0.2mm，然后在30～45℃的环境中干燥3h以上；所述的喷涂液为以下原料制备而成：铬25kg、钛20kg、硅25kg、锰5kg、铝10kg、硒4kg、锌3kg、钙3kg、聚乙烯醇5kg、去离子水60kg；制作步骤为：a、将称取好的铬、钛、硅、锰、铝、硒、锌、钙放入球磨机中混合2～5h，得到混合粉末；b\\将聚乙烯醇放入去离子水中，水浴加热，使聚乙烯醇完全融化，得到聚乙烯醇溶液；c、将混合粉末加入聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀，得到喷涂液；6)用激光器对铝合金表面进行辐照，并采用惰性气体保护，操作时，从侧向吹惰性气体，以防止氧化；激光器采用是UW-600A型YAG激光器，激光焦斑的离焦量为6-7mm，脉冲宽度为12-14ms,激光峰值功率为10-12kw，频率8-11HZ，扫描速度为7-9mm/s。实施例三本发明提供了一种铝合金表面改性技术。具体包括以下步骤：1)对铝合金表面进行清洁处理；采用浓度为5％的硫酸溶液进行清洗；2)对铝合金材料进行表面剧烈物理处理，具体为应用喷丸、滚压或激光冲击物理技术去除表面氧化膜，然后用丙酮清洗干净；3)将铝合金放入离子注入机的真空室中，抽真空室中1.4×10-3Pa，向其表面注入剂量为5×1014ions/cm2的钇离子，相应钇离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；然后向其表面注入剂量为5×1014ions/cm2的镍离子，相应镍离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；然后向其表面注入剂量为5×1014ions/cm2的铟离子，相应铟离子的引出电压为50kV，离子流密度为6μA/cm2；达到所需的注入剂量后，停止注入离子，保持真空半个小时；4)高温养护，步骤3)处理后的铝合金放在在300～350℃的高温环境中养护3～10h；5)将铝合金放入真空喷涂机中，对铝合金喷涂喷涂液，图层厚度为0.15mm，然后在40℃的环境中干燥3h以上；所述的喷涂液为以下原料制备而成：铬23kg、钛18kg、硅22kg、锰4kg、铝7kg、硒2kg、锌2kg、钙1.5kg、聚乙烯醇4kg、去离子水55kg；制作步骤为：a、将称取好的铬、钛、硅、锰、铝、硒、锌、钙放入球磨机中混合2～5h，得到混合粉末；b\\将聚乙烯醇放入去离子水中，水浴加热，使聚乙烯醇完全融化，得到聚乙烯醇溶液；c、将混合粉末加入聚乙烯醇溶液中，搅拌均匀，得到喷涂液；6)用激光器对铝合金表面进行辐照，并采用惰性气体保护，操作时，从侧向吹惰性气体，以防止氧化；激光器采用是UW-600A型YAG激光器，激光焦斑的离焦量为6-7mm，脉冲宽度为12-14ms,激光峰值功率为10-12kw，频率8-11HZ，扫描速度为7-9mm/s。