一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺,针对含硅量超过2%铝合金的表面处理,将处理干净的含硅铝合金工件放入装有电解液的电解槽内，电解液温度控制在30--60℃，采用恒流或恒压进行电解抛光，恒流法时平均电流密度为3-10A/dm2，恒压法时电压30-60V,通电时间3-15分钟，然后水洗、吹干即可得到高光泽的表面。本发明的优点是：解决了含硅量高的铝合金通过化学抛光无法获得光亮表面的难题，通过发明的电解液和利用传统电抛光流程即可得到高光泽的表面,提高了铸造铝合金表面的装饰效果，同时本发明采用的抛光电流密度比一般电解抛光低,能耗低,具有更好的运用价值。
【专利说明】一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铝合金材料表面处理方法，特别是适用含硅量超过2%以上的铸造铝合金的表面处理，具体涉及一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺。
【背景技术】
[0002]铝合金由于其质量轻，大气中耐腐蚀性好，已经成为广泛使用的一种材料.对于复杂铝零件，由于整体机械加工成本过高，目前主要采用铸造的方法。而含硅量高的铝合金特别适合铸造，因为硅元素加入到熔融铝液中可以提高铝液的流动性，从而降低气孔、沙眼等各种铸造缺陷。因此在铸造铝合金选择时，各个厂家大都采用含硅量高的铝合金进行铸造，如目前广泛使用ADC12含硅量在10%—12%，但是硅元素的加入给铝合金的表面处理带来困难，使得铸造铝合金难以被化学抛光，无法得到光亮的表面。为解决含硅量高的铝合金表面光泽问题，很多科研工作者付出了巨大的努力，但效果不理想；本单位科研工作者在不懈努力下，通过电化学方法终于突破技术难关。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种针对含硅铝合金电解抛光配方和工艺，特别是适用于含硅量超过2%，采用普通化学抛光难以获得光亮表面的铝合金，该工艺能够在含硅量高达10%左右的ZL102，ADC12 (日本牌号)铸造铝合金表面获得高光泽的表面，对含硅量小的铝表面获得光泽度更好。 [0004]本发明是这样来实现的，一种针对含硅铝合金电解抛光工艺，其特征在于工艺方法为:
(1)将含硅铝合金工件上挂，挂具采用铝合金或钛合金，保证接触良好，经过除油处理，得到无油的表面，水清洗干净；
(2)用铝质夹具钛夹具固定好，放入装有研制电解液的电解槽，电解液温度控制在30—60摄氏度，采用恒流进行抛光，平均电流密度为3-10A/dm2，如采用恒压进行抛光，电压控制在30-60V，通电时间3-15分钟，也可根据需要适当延长时间，光亮度会更好；
(3)在抛光时，采用循环泵搅拌电解液，电解抛光结束后，断电后将工件取出，进行冷水洗和热水洗，
(4)水洗后压缩空气吹干就可以下挂。
[0005]一种针对含硅铝合金电解抛光配方，其特征在于:所述含硅铝合金电解液组份和工艺参数含量如下:85%以上的单乙醇胺体积比60-75%，40%含量的氢氟酸体积比25_40%。
[0006]本发明所述含硅铝合金电解液配置使用时，其pH值控制在4-7，较佳值为5-6.5。
[0007]本发明所述电解液物质和体积比一样，采用其它含量单乙醇胺和氢氟酸进行配置时，其pH值控制在4-7之间。
本发明的优点是:解决了含硅量高的铝合金通过化学抛光获得光亮表面的难题.通过发明的电解液和利用传统电抛光流程即可得到高光泽的表面，提高了造铝表面的装饰效果.同时本发明采用的抛光电流密度比一般电抛光低，能耗低，具有更好的运用价值；本发明采用的电解液不含磷酸，突破的传统抛光体系。
【具体实施方式】
[0008]以下以实施例对本发明作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
[0009]本发明的工艺流程如下所示:喷砂一上挂一除油一水洗一电解抛光一水洗—水洗一吹干-下挂。
[0010](I)喷砂；大多数铸造铝合金表面有组织缺陷，采用喷砂可以去除表面的缺陷，对于含硅表面无组织缺陷的可以不使用。
[0011](2)上挂；由于抛光试样为阳极，一般的可溶性金属不适用，建议使用铝制挂具，挂具于试样触点以外的地方用绝缘涂料处理.上挂要保证试样与挂具接触良好。
[0012](3)除油；油污附着在试样表面，会影响实验表面的导电性，同时也会污染抛光液，因此，用于抛光的试样必须除油干净，特别是压铸铝合金表面的脱模剂必须除去。
(4)电解抛光；电解抛光时试样作阳极，可以采用铅板或其它不被氢氟酸腐蚀的金属都可以。 [0013]电解抛光采用的电解液为:85%以上的单乙醇胺体积比60_75%，40%含量的氢氟酸体积比25-40% ;其pH值控制在4-7之间。
[0014]电解液温度控制在30-60摄氏度，温度低抛光时间长并且亮度低，而温度过高，或导致硅化学溶解低于铝的溶解使试样表面发黑.在正常工艺温度范围内，一般抛光时间控制在3-10分钟
(5)水洗；由于抛光液较粘稠，呈酸性，因此在抛光结束后要立即进行水洗，以保证抛光液不能对铝基材产生腐蚀而影响表面的光泽。
[0015](6)干燥；经过电解抛光和水洗后的试样可以直接用无油的压缩空气吹干，也可以采用烘箱烘干。
[0016]实施例一:
本实施用于本发明的抛光液和抛光方法。
[0017]电解液配置:85%的单乙醇胺60%，40%含量的氢氟酸40% ;其pH值控制在4-7 ；电解液温度控制在40-50摄氏度，电流密度为5A/dm2，通电时间10分钟。
[0018]实施例二:
本实施用于本发明的抛光液和抛光方法。
[0019]电解液配置:85%的单乙醇胺55%，40%含量的氢氟酸45%，其pH值控制在4_7 ；电解液温度控制在40-50摄氏度，电压55V，通电时间10分钟。
[0020]实施例三:
本实施用于本发明的抛光液和抛光方法。
[0021 ] 电解液配置:98%的单乙醇胺60%，40%含量的氢氟酸40%，其pH值控制在4_7 ；电解液温度控制在40-50摄氏度，电压40V，通电时间10分钟。
[0022]实施例四:
本实施用于本发明的抛光液和抛光方法。[0023]电解液配置:98%的单乙醇胺60%，50%含量的氢氟酸40 %，其pH值控制在4_7 ；电解液温度控制在40-50摄氏度，电压30V，通电时间15分钟。
【权利要求】
1.一种针对含硅铝合金电解抛光工艺，其特征是方法步骤如下: (1)将含硅铝合金工件上挂，挂具采用铝合金或钛合金，保证接触良好，经过除油处理，得到无油的表面，水清洗干净； (2)用铝质夹具钛夹具固定好，放入装有研制电解液的电解槽，电解液温度控制在30—60摄氏度，采用恒流或恒压进行电化学抛光，通电时间3-15分钟，也可根据需要适当延长时间，光亮度会更好； (3)在抛光时，采用循环泵搅拌电解液，电解抛光结束后，断电后将工件取出，进行冷水洗和热水洗， (4)水洗后压缩空气吹干就可以下挂。
2.一种根据权利要求1所述的针对含硅铝合金电解抛光配方，其特征在于:所述电解液配方的组份和含量为:85%以上的单乙醇胺体积比60-75%，40%含量的氢氟酸体积比25-40%。
3.根据权利要求2所述的一种针对含硅铝合金电解抛光配方，其特征是:配置电解液时PH值控制在4-7，pH较佳值为5-6.5。
4.根据权利要求2或3所述的一种针对含硅铝合金电解抛光配方，其特征是:所述电解液组份采用其它含量单乙醇胺和氢氟酸进行配置时，其PH值控制在4-7之间。
5.根据权利要求1所述的一种针对含硅铝合金电解抛光工艺，其特征是:采用电流进行抛光，平均电流密 度为3-10A/dm2。
6.根据权利要求1所述的一种针对含硅铝合金电解抛光工艺，其特征是:采用恒压进行抛光，电压控制在30-60V。
【文档编号】C25F3/20GK104032365SQ201410275239
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】邵志松, 周韦, 曹经倩, 史少欣 申请人:南昌航空大学