一种铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺的制作方法

本发明涉及合金加工技术领域，具体涉及一种铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺。

背景技术：

铝镁合金的主要元素是铝，再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度，以mg为主要添加元素的铝合金，由于它抗蚀性好，又称防锈铝合金，是我们日常生活中常见的合金之一，随着科技的进步和发展，我们对于铝镁合金的研究越来越深入，对于铝镁合金的耐腐蚀性能和强度的要求也越来越高，而现如今市面上的铝镁合金的强度和耐腐蚀性能无法满足我们的需求，在腐蚀性较高的环境中，铝镁合金的使用寿命大大降低，这给我们带来了不便。

针对以上情况，如何提高镁铝合金的抗腐蚀性的问题，是我们亟待解决的问题之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺，以解决上述背景技术中提出的现有镁铝合金耐腐蚀性能低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺，经过表面预处理、抗腐蚀溶液的制备、涂层、电解抛光和钝化工艺，完成铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺，具体步骤如下：

(1)表面预处理：将铝镁合金金属框架表面进行打磨抛光处理，然后进行清洗处理，最后再对铝镁合金金属框架表面进行喷砂处理，即完成了表面预处理工艺；

(2)抗腐蚀溶液的制备：将有机硅改性聚氨酯置于反应釜中，加入丙酮、石墨烯粉末进行一次搅拌，然后添加正硅烷四乙酯和无水乙醇，加水混合进行二次搅拌，即完成了抗腐蚀溶液的制备；

(3)涂层：将表面预处理后的铝镁合金金属框架与抗腐蚀溶液进行充分接触，使抗腐蚀溶液均匀的涂覆在镁铝合金金属框架的外表面，再进行恒温干燥，干燥后放入加热炉中进行加热，加热完成后取出，自然冷却至室温，即完成了涂层工艺；

(4)电解抛光：将涂层后的铝镁合金金属框架放入电解液中进行电解抛光处理；

(5)钝化：将电解抛光后的铝镁合金金属框架放入钝化剂中进行钝化处理，即完成了铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺。

进一步的，所述步骤(1)中的清洗过程为将铝镁合金金属框架放入丙酮中超声清洗11-13min，然后用去离子水进行冲洗，冲洗次数为2-4次。

进一步的，所述步骤(1)中的喷砂气压为0.4-0.5mpa，喷砂距离为22-24cm，喷砂时间为2-4min。

进一步的，所述步骤(2)中的有机硅改性聚氨酯、丙酮、石墨烯粉末、正硅烷四乙酯、无水乙醇和水的质量比为：2-4:0.2-0.6:10-16:0.1-0.3:1-3:30-50。

进一步的，所述步骤(2)中的一次搅拌的转速为45-50r/min，所述二次搅拌的转速为20-40r/min。

进一步的，所述步骤(3)中的恒温干燥的温度为55-65℃，所述加热过程以0.5-0.7℃/min升温至700-780℃，恒温焙烧20-30min。

进一步的，所述步骤(4)中的电解液由氢氧化钠、硫酸镍、乙二胺和三乙醇胺组成，所述氢氧化钠、硫酸铝、硅烷偶联剂、纳米二氧化锆、乙二胺和三乙醇胺的混合比为：70-90:2-6:1-3：0.4-0.8：10-12:30-40。

进一步的，所述步骤(5)中的钝化剂由氯化钠、锌粉、有机磷酸、丙二酸、乙酰丙酮钛和去离子水组成，所述钝化剂由氯化钠、锌粉、有机磷酸、丙二酸、乙酰丙酮钛和去离子水的混合比为：2-4:0.1-0.3:0.3-0.6:1-3:4-8:20-40。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开的处理工艺，通过增设抗腐蚀溶液涂层，使处理后的镁铝合金具有较好的抗腐蚀性和一定的强度，且整个工艺具有处理难度低，工艺条件温和，操作方便的特点，为镁铝合金的推广应用提供了条件，具有较好的应用价值。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示为本发明的工艺流程图。

实施例1

一种铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺，经过表面预处理、抗腐蚀溶液的制备、涂层、电解抛光和钝化工艺，完成铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺，具体步骤如下：

(1)表面预处理：将铝镁合金金属框架表面进行打磨抛光处理，然后进行清洗处理，最后再对铝镁合金金属框架表面进行喷砂处理，即完成了表面预处理工艺；清洗过程为将铝镁合金金属框架放入丙酮中超声清洗11min，然后用去离子水进行冲洗，冲洗次数为2次，喷砂气压为0.4mpa，喷砂距离为22cm，喷砂时间为2min。

(2)抗腐蚀溶液的制备：将有机硅改性聚氨酯置于反应釜中，加入丙酮、石墨烯粉末进行一次搅拌，一次搅拌的转速为50r/min，然后添加正硅烷四乙酯和无水乙醇，加水混合进行二次搅拌，二次搅拌的转速为40r/min，即完成了抗腐蚀溶液的制备；有机硅改性聚氨酯、丙酮、石墨烯粉末、正硅烷四乙酯、无水乙醇和水的质量比为：2:0.2:10:0.1:1:30。

(3)涂层：将表面预处理后的铝镁合金金属框架与抗腐蚀溶液进行充分接触，使抗腐蚀溶液均匀的涂覆在镁铝合金金属框架的外表面，再进行恒温干燥，干燥后放入加热炉中进行加热，加热完成后取出，自然冷却至室温，即完成了涂层工艺；恒温干燥的温度为55℃，加热过程以0.5℃/min升温至700℃，恒温焙烧20min。

(4)电解抛光：将涂层后的铝镁合金金属框架放入电解液中进行电解抛光处理；电解液由氢氧化钠、硫酸镍、乙二胺和三乙醇胺组成，氢氧化钠、硫酸铝、硅烷偶联剂、纳米二氧化锆、乙二胺和三乙醇胺的混合比为：70:2:1：0.4：10:30。

(5)钝化：将电解抛光后的铝镁合金金属框架放入钝化剂中进行钝化处理，即完成了铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺。钝化剂由氯化钠、锌粉、有机磷酸、丙二酸、乙酰丙酮钛和去离子水组成，钝化剂由氯化钠、锌粉、有机磷酸、丙二酸、乙酰丙酮钛和去离子水的混合比为：2:0.1:0.3:1:4:20。

实施例2

一种铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺，经过表面预处理、抗腐蚀溶液的制备、涂层、电解抛光和钝化工艺，完成铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺，具体步骤如下：

(1)表面预处理：将铝镁合金金属框架表面进行打磨抛光处理，然后进行清洗处理，最后再对铝镁合金金属框架表面进行喷砂处理，即完成了表面预处理工艺；清洗过程为将铝镁合金金属框架放入丙酮中超声清洗13min，然后用去离子水进行冲洗，冲洗次数为4次，喷砂气压为0.5mpa，喷砂距离为24cm，喷砂时间为4min。

(2)抗腐蚀溶液的制备：将有机硅改性聚氨酯置于反应釜中，加入丙酮、石墨烯粉末进行一次搅拌，一次搅拌的转速为50r/min，然后添加正硅烷四乙酯和无水乙醇，加水混合进行二次搅拌，二次搅拌的转速为40r/min，即完成了抗腐蚀溶液的制备；有机硅改性聚氨酯、丙酮、石墨烯粉末、正硅烷四乙酯、无水乙醇和水的质量比为：4:0.6:16:0.0.3:3:50。

(3)涂层：将表面预处理后的铝镁合金金属框架与抗腐蚀溶液进行充分接触，使抗腐蚀溶液均匀的涂覆在镁铝合金金属框架的外表面，再进行恒温干燥，干燥后放入加热炉中进行加热，加热完成后取出，自然冷却至室温，即完成了涂层工艺；恒温干燥的温度为65℃，加热过程以0.7℃/min升温至780℃，恒温焙烧30min。

(4)电解抛光：将涂层后的铝镁合金金属框架放入电解液中进行电解抛光处理；电解液由氢氧化钠、硫酸镍、乙二胺和三乙醇胺组成，氢氧化钠、硫酸铝、硅烷偶联剂、纳米二氧化锆、乙二胺和三乙醇胺的混合比为：90:6:3：0.8：12:40。

(5)钝化：将电解抛光后的铝镁合金金属框架放入钝化剂中进行钝化处理，即完成了铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺。钝化剂由氯化钠、锌粉、有机磷酸、丙二酸、乙酰丙酮钛和去离子水组成，钝化剂由氯化钠、锌粉、有机磷酸、丙二酸、乙酰丙酮钛和去离子水的混合比为：4:0.3:0.6:3:8:40。

实施例3

一种铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺，经过表面预处理、抗腐蚀溶液的制备、涂层、电解抛光和钝化工艺，完成铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺，具体步骤如下：

(1)表面预处理：将铝镁合金金属框架表面进行打磨抛光处理，然后进行清洗处理，最后再对铝镁合金金属框架表面进行喷砂处理，即完成了表面预处理工艺；清洗过程为将铝镁合金金属框架放入丙酮中超声清洗11-13min，然后用去离子水进行冲洗，冲洗次数为3次，喷砂气压为0.45mpa，喷砂距离为23cm，喷砂时间为3min。

(2)抗腐蚀溶液的制备：将有机硅改性聚氨酯置于反应釜中，加入丙酮、石墨烯粉末进行一次搅拌，一次搅拌的转速为47r/min，然后添加正硅烷四乙酯和无水乙醇，加水混合进行二次搅拌，二次搅拌的转速为30r/min，即完成了抗腐蚀溶液的制备；有机硅改性聚氨酯、丙酮、石墨烯粉末、正硅烷四乙酯、无水乙醇和水的质量比为：3:0.4:13:0.2:2:40。

(3)涂层：将表面预处理后的铝镁合金金属框架与抗腐蚀溶液进行充分接触，使抗腐蚀溶液均匀的涂覆在镁铝合金金属框架的外表面，再进行恒温干燥，干燥后放入加热炉中进行加热，加热完成后取出，自然冷却至室温，即完成了涂层工艺；恒温干燥的温度为60℃，加热过程以0.6℃/min升温至740℃，恒温焙烧25min。

(4)电解抛光：将涂层后的铝镁合金金属框架放入电解液中进行电解抛光处理；电解液由氢氧化钠、硫酸镍、乙二胺和三乙醇胺组成，氢氧化钠、硫酸铝、硅烷偶联剂、纳米二氧化锆、乙二胺和三乙醇胺的混合比为：80:4:2：0.6：11:35。

(5)钝化：将电解抛光后的铝镁合金金属框架放入钝化剂中进行钝化处理，即完成了铝镁合金金属框架表面抗腐蚀处理工艺。钝化剂由氯化钠、锌粉、有机磷酸、丙二酸、乙酰丙酮钛和去离子水组成，钝化剂由氯化钠、锌粉、有机磷酸、丙二酸、乙酰丙酮钛和去离子水的混合比为：3:0.2:0.5:2:6:30。

本发明公开的处理工艺，通过增设抗腐蚀溶液涂层，使处理后的镁铝合金具有较好的抗腐蚀性和一定的强度，且整个工艺具有处理难度低，工艺条件温和，操作方便的特点，为镁铝合金的推广应用提供了条件，具有较好的应用价值。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。