一种钛合金活化工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钛合金活化工艺方法，属于金属表面处理技术领域。
【背景技术】
[0002]钛合金具有密度小，比强度高，高耐酸性等优点广泛应用于航空、航天等重要领域。为了防止钛合金与其它金属材料接触产生接触腐蚀，通常对钛合金要进行阳极氧化处理。众所周知，钛合金极易在大气中形成一层自然的氧化膜，若不经过活化处理这层自然氧化膜会阻碍钛合金进一步阳极氧化，因此，钛合金阳极氧化前必须进行活化处理，使钛合金处于活化状态才能阳极氧化上膜。目前，采用的活化液有航标配方的含氢氟酸体系，有环保的，氢氟酸体系对人和环境都会造成极大的危害；双氧水体系则因双氧水极易分解，所以存在槽液不稳定的问题，且活化时需要不断添加双氧水来维持活化效果，这样槽液体积会不断增加，维护频繁，给生产带来了极大的不便。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种稳定、环保的钛合金活化工艺方法，其活化液稳定、环保、安全，操作简单，活化效果好，且对TC4、TB6、TA15三种钛合金均适合，可取代含氢氟酸体系和双氧水体系。
[0004]本发明通过下述技术方案来实现。一种钛合金活化工艺方法，其特征在于:其活化液的组成为葡萄酸钠45g/l _50g/l、氢氧化钠或氢氧化钾60g/l _75g/l、去氧化剂A 20g/1 _25g/l、三乙醇胺 40 ml/1 _50ml/l，活化温度 95°C _98°C，活化时间 30min _40min。去氧化剂A是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得。
[0005]其工艺流程如下:有机溶剂除油一装挂一化学除油一流动温水洗一流动冷水洗一活化一流动冷水洗一阳极氧化(电流密度5A/dm2、时间5min缓启+40min、温度10°C?30°C、脉冲电源频率80freq/min、占空比20%) —流动冷水洗一干燥。
[0006]I)有机溶剂除油:
用抹布或棉纱蘸丙酮擦拭干净零件上的残存油脂、抛光膏、标记等。
[0007]2)化学除油:
氢氧化钠40g/l?50g/ I
硅酸钠20g/ I?30g/ I
碳酸钠20g/ I?30g/ I
磷酸钠30g/ I?50 g/ I
温度50°C?60°C
时间20min ?30min
3)流动温水洗:
在40°C?60°C的流动水中进行清洗。
[0008]本发明的有益效果:活化配方无毒、无害，不含现行航标退膜工艺中的HF、圆03等酸性有害物质，减少了对环境的污染和对人的伤害，且不存在双氧水易分解的问题，槽液稳定，操作简单，对TB6、TA15、TC4三种钛合金都适用，具有显著的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0009]图1是TC4钛合金阳极氧化后试样外观。
[0010]图2是TC4钛合金氧化膜与H06-2锌黄环氧底漆的结合力。
[0011]图3是TB6钛合金阳极氧化后试样外观。
[0012]图4是TB6钛合金氧化膜与H06-2锌黄环氧底漆的结合力。
[0013]图5是TA15钛合金阳极氧化后试样外观。
[0014]图6是TA15钛合金氧化膜与H06-2锌黄环氧底漆的结合力。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
将尺寸为10mmX 100 mm X 1mm的TC4钛合金阳极氧化处理，具体流程为:
有机溶剂除油一装挂一化学除油一流动温水洗一流动冷水洗一活化一流动冷水洗一阳极氧化一流动冷水洗一干燥。
[0016]有机溶剂除油是用抹布或棉纱蘸丙酮擦拭干净零件上的残存油脂、抛光膏、标记等。
[0017]化学除油所使用的溶液包含氢氧化钠40g/l、娃酸钠20g/l、碳酸钠30g/l、磷酸钠30g/ 10化学除油温度50°C，时间30min。
[0018]活化液的组成为葡萄酸钠50g/l、氢氧化钾70g/l、去氧化剂A 20 g/Ι、三乙醇胺50ml/l，去氧化剂A是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得。其中活化温度为95 0C -98 °C，活化时间为 35min。
[0019]流动温水洗是指在50°C的流动水中进行清洗。
[0020]阳极氧化电流密度为5A/dm2、时间为5min后阳极氧化40min、温度为20°C、脉冲电源频率80freq/min、占空比20%。对试样进行外观和按GB/T 9268《色漆和清漆漆膜的划格试验》对H06-2锌黄环氧底漆结合力试验进行评定，TC4钛合金氧化膜与漆层的结合力为O级，结合力很好，试验结果如图1、图2。
[0021]实施例2
将尺寸为10mmX 10mmX 1mm的TB6钛合金阳极氧化处理，具体流程为:
有机溶剂除油一装挂一化学除油一流动温水洗一流动冷水洗一活化一流动冷水洗一阳极氧化一流动冷水洗一干燥。
[0022]化学除油所使用的溶液包含氢氧化钠45g/ 1、娃酸钠25g/ 1、碳酸钠25g/ 1、磷酸钠40 g/ 10化学除油温度55°C，时间25min。
[0023]活化液的组成为葡萄酸钠50g/l、氢氧化钠75g/l、去氧化剂A 25g/l、三乙醇胺45ml/l，去氧化剂A是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得。其中活化温度为95 0C -98 °C，活化时间为 40min。
[0024]流动温水洗是指在60°C的流动水中进行清洗。
[0025]阳极氧化电流密度为5A/dm2、时间为5min后阳极氧化40min、温度为30°C、脉冲电源频率80freq/min、占空比20%。对试样进行外观和按GB/T 9268《色漆和清漆漆膜的划格试验》对H06-2锌黄环氧底漆结合力试验进行评定，TB6钛合金氧化膜与漆层的结合力为O级，结合力很好，试验结果如图3、图4。
[0026]实施例3
将尺寸为10mmX 10mmX 1mm的TA 15钛合金阳极氧化处理，具体流程为:
有机溶剂除油一装挂一化学除油一流动温水洗一流动冷水洗一活化一流动冷水洗一阳极氧化一流动冷水洗一干燥。
[0027]化学除油所使用的溶液包含氢氧化钠50g/ 1、娃酸钠30g/ 1、碳酸钠20g/ 1、磷酸钠50 g/ 10化学除油温度60°C，时间20min。
[0028]活化液的组成为葡萄酸钠45g/l、氢氧化钠60g/l、去氧化剂A 20 g/Ι、三乙醇胺40 ml/1，去氧化剂A是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得。其中活化温度为950C -98°C，活化时间为 30 Hiin0
[0029]流动温水洗是指在40°C的流动水中进行清洗。
[0030]阳极氧化电流密度为5A/dm2、时间为5min后阳极氧化40min、温度为10、脉冲电源频率80freq/min、占空比20%。对试样进行外观和按GB/T 9268《色漆和清漆漆膜的划格试验》对H06-2锌黄环氧底漆结合力试验进行评定，TA15钛合金氧化膜与漆层的结合力为O级，结合力很好，试验结果如图5、图6。
【主权项】
1.一种钛合金活化工艺方法，其特征在于:其活化液的组成为葡萄酸钠45g/l -50g/1、氢氧化钠或氢氧化钾60g/l _75g/l、去氧化剂A 20 g/1 _25g/l、三乙醇胺40 ml/1-50ml/l，活化温度 95°C _98°C，活化时间 30min -40min。2.根据权利要求1所述的钛合金活化工艺方法，其特征在于:去氧化剂A是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得。3.根据权利要求1所述的钛合金活化工艺方法，其特征在于:其工艺流程如下:有机溶剂除油一装挂一化学除油一流动温水洗一流动冷水洗一活化一流动冷水洗一阳极氧化一流动冷水洗一干燥。4.根据权利要求3所述的钛合金活化工艺方法，其特征在于:阳极氧化工艺参数为:电流密度5A/dm2、时间5min缓启+40min、温度10°C?30°C、脉冲电源频率80freq/min、占空比 20%ο5.根据权利要求3所述的钛合金活化工艺方法，其特征在于:化学除油所使用的溶液包含氢氧化钠40g/l?50g/ 1、娃酸钠20g/ I?30g/ 1、碳酸钠20g/ I?30g/ 1、磷酸钠30g/ I ?50g/ I ο
【专利摘要】本发明提供了一种钛合金活化工艺方法，其特征在于：其活化液的组成为葡萄酸钠45g/l？-50g/l、氢氧化钠或氢氧化钾？60g/l-75g/l、去氧化剂A20g/l-25g/l、三乙醇胺40ml/l-50ml/l，活化温度95℃-98℃，活化时间30min-40min。其工艺流程如下：有机溶剂除油—装挂—化学除油—流动温水洗—流动冷水洗—活化—流动冷水洗—阳极氧化—流动冷水洗—干燥。本发明活化液稳定、环保、安全，操作简单，活化效果好，且对TC4、TB6、TA15三种钛合金均适合，可取代含氢氟酸体系和双氧水体系。
【IPC分类】C25D11/26
【公开号】CN105088313
【申请号】CN201510580807
【发明人】超敏, 王春霞, 吴小兰, 王云飞, 李旭勇, 刘诗超
【申请人】江西洪都航空工业集团有限责任公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月14日