本发明属于铝合金技术领域，具体涉及一种提高铝合金表面耐腐蚀性的方法。
背景技术：
由于铝合金密度小，比强度、比刚度高，且具有良好的抗冲击性能，广泛用于航空及汽车工业等领域。在汽车轻量化的大趋势下，铝合金在汽车上的应用日渐广泛。铝合金具有强度高及加工性、焊接性、成形性及耐蚀性良好等特点，常作为汽车内衬板和其他复杂形状的部件。普通商用铝合金在服役过程中容易遭到点蚀、缝隙腐蚀、剥蚀以及应力腐蚀等形式的腐蚀破坏。通常对铝合金进行不同类型的表面处理，以提高铝合金的耐蚀性能。
传统的铬酸转化膜的耐蚀性能优异，然而六价铬有毒，容易致癌，对人体伤害大，对环境污染大，所以环保的无铬化学转化膜越来越受到关注。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高铝合金表面耐腐蚀性的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提高铝合金表面耐腐蚀性的方法，包括以下步骤：
（1）将铝合金试件采用丙酮浸泡清洗10-15min，然后再采用去离子水清洗，烘干至恒重；
（2）采用800#、1200#砂纸对上述铝合金试件进行表面均匀打磨；
（3）将上述打磨后的铝合金试件采用氢氧化钾溶液浸泡20-23min，然后取出，采用清水清洗，烘干至恒重；
（4）将上述氢氧化钾溶液处理后的铝合金试件放入渡膜溶液中，在50-55℃下浸泡12-15s后，向镀膜溶液中添加其质量3.3-3.5%氨基硅氧烷，在60-62℃下，搅拌30-32s，然后再向镀膜溶液中添加其质量0.8%的三乙醇胺，在60-62℃下，搅拌35-40s，然后再添加其质量5%的多元胺溶液，在65-68℃下搅拌30-32s，保温10-14s，然后取出铝合金试件，放入120℃烘干室内烘干处理10-12min，然后再自然冷却至室温，采用质量分数为55%的乙醇溶液对铝合金试件进行清洗，干燥至恒重，即得。
进一步的，所述丙酮清洗温度为80℃。
进一步的，所述800#砂纸打磨试件为30min，1200# 砂纸打磨试件为2小时。
进一步的，所述氢氧化钠溶液浓度为1.2mol/L。
进一步的，所述镀膜溶液按重量份计由以下成分制成：氟锆酸8.5-9.2、氟锆酸钠2.3-2.6、乙醇25-28、改性海藻酸钠2.7-3.4、醋酸2.7-3.0、硝酸2.3-2.5、硝酸钠1.7-2.2、去离子水80-82。
进一步的，所述改性海藻酸钠制备方法为：将海藻酸钠按80g：320mL的比例均匀分散于质量分数为6.2%的硫酸锆溶液中，然后加热至80℃，以120r/min转速搅拌2小时，然后再添加海藻酸钠质量0.2%的硫酸铈，继续搅拌30min，再采用醋酸溶液调节混合溶液pH至5.5，静置40min，然后进行选择蒸发干燥至恒重，即得。
进一步的，所述多元胺溶液为质量分数为5.2%的三乙烯四胺溶液。
进一步的，所述氨基硅氧烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
有益效果：经过本发明方法处理后的铝合金试件表面能够形成一层致密的镀膜，能够有效的的起到对铝合金的防护效果。本发明通过采用采用丙酮浸泡铝合金试件，能够有效的去除铝板表面的污渍，然后再分别通过800#和1200#砂纸对铝合金试件表面进行打磨，能够有效的增加铝合金表面与后续形成的镀膜之间的接触面积，从而有效的提高镀膜的附着力，提高镀膜的使用寿命，延长对铝合金表面的防护时间，通过采用本发明镀膜液进行处理，同时协同氨基硅氧化、三乙醇胺、多元胺溶液的协同作用，能够在铝合金表面能够形成一定厚厚的致密的钝化膜，能够有效的阻挡氯离子的侵蚀，并且能够有效的阻碍氧气、电子的自由传输，抑制铝合金的腐蚀反应，提高铝合金的耐腐蚀性能，本发明中镀膜液中改性海藻酸钠能够促使铝合金表面形成的镀膜更加致密，硬度增加，铝合金表面形成的镀膜中氧化锆排列更加整齐，镀膜在铝合金表面均匀附着，因此镀膜与铝合金表面的相互结合力增加。
具体实施方式
实施例1
一种提高铝合金表面耐腐蚀性的方法，包括以下步骤：
（1）将铝合金试件采用丙酮浸泡清洗10min，然后再采用去离子水清洗，烘干至恒重；
（2）采用800#、1200#砂纸对上述铝合金试件进行表面均匀打磨；
（3）将上述打磨后的铝合金试件采用氢氧化钾溶液浸泡20min，然后取出，采用清水清洗，烘干至恒重；
（4）将上述氢氧化钾溶液处理后的铝合金试件放入渡膜溶液中，在50℃下浸泡12s后，向镀膜溶液中添加其质量3.3%氨基硅氧烷，在60℃下，搅拌30s，然后再向镀膜溶液中添加其质量0.8%的三乙醇胺，在60℃下，搅拌35s，然后再添加其质量5%的多元胺溶液，在65℃下搅拌30s，保温10s，然后取出铝合金试件，放入120℃烘干室内烘干处理10min，然后再自然冷却至室温，采用质量分数为55%的乙醇溶液对铝合金试件进行清洗，干燥至恒重，即得。
进一步的，所述丙酮清洗温度为80℃。
进一步的，所述800#砂纸打磨试件为30min，1200# 砂纸打磨试件为2小时。
进一步的，所述氢氧化钠溶液浓度为1.2mol/L。
进一步的，所述镀膜溶液按重量份计由以下成分制成：氟锆酸8.5、氟锆酸钠2.3、乙醇25、改性海藻酸钠2.7、醋酸2.7、硝酸2.3、硝酸钠1.7、去离子水80。
进一步的，所述改性海藻酸钠制备方法为：将海藻酸钠按80g：320mL的比例均匀分散于质量分数为6.2%的硫酸锆溶液中，然后加热至80℃，以120r/min转速搅拌2小时，然后再添加海藻酸钠质量0.2%的硫酸铈，继续搅拌30min，再采用醋酸溶液调节混合溶液pH至5.5，静置40min，然后进行选择蒸发干燥至恒重，即得。
进一步的，所述多元胺溶液为质量分数为5.2%的三乙烯四胺溶液。
进一步的，所述氨基硅氧烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
实施例2
一种提高铝合金表面耐腐蚀性的方法，包括以下步骤：
（1）将铝合金试件采用丙酮浸泡清洗15min，然后再采用去离子水清洗，烘干至恒重；
（2）采用800#、1200#砂纸对上述铝合金试件进行表面均匀打磨；
（3）将上述打磨后的铝合金试件采用氢氧化钾溶液浸泡23min，然后取出，采用清水清洗，烘干至恒重；
（4）将上述氢氧化钾溶液处理后的铝合金试件放入渡膜溶液中，在55℃下浸泡15s后，向镀膜溶液中添加其质量3.5%氨基硅氧烷，在62℃下，搅拌32s，然后再向镀膜溶液中添加其质量0.8%的三乙醇胺，在62℃下，搅拌40s，然后再添加其质量5%的多元胺溶液，在68℃下搅拌32s，保温14s，然后取出铝合金试件，放入120℃烘干室内烘干处理12min，然后再自然冷却至室温，采用质量分数为55%的乙醇溶液对铝合金试件进行清洗，干燥至恒重，即得。
进一步的，所述丙酮清洗温度为80℃。
进一步的，所述800#砂纸打磨试件为30min，1200# 砂纸打磨试件为2小时。
进一步的，所述氢氧化钠溶液浓度为1.2mol/L。
进一步的，所述镀膜溶液按重量份计由以下成分制成：氟锆酸9.2、氟锆酸钠2.6、乙醇28、改性海藻酸钠3.4、醋酸3.0、硝酸2.5、硝酸钠2.2、去离子水82。
进一步的，所述改性海藻酸钠制备方法为：将海藻酸钠按80g：320mL的比例均匀分散于质量分数为6.2%的硫酸锆溶液中，然后加热至80℃，以120r/min转速搅拌2小时，然后再添加海藻酸钠质量0.2%的硫酸铈，继续搅拌30min，再采用醋酸溶液调节混合溶液pH至5.5，静置40min，然后进行选择蒸发干燥至恒重，即得。
进一步的，所述多元胺溶液为质量分数为5.2%的三乙烯四胺溶液。
进一步的，所述氨基硅氧烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
实施例3
一种提高铝合金表面耐腐蚀性的方法，包括以下步骤：
（1）将铝合金试件采用丙酮浸泡清洗12min，然后再采用去离子水清洗，烘干至恒重；
（2）采用800#、1200#砂纸对上述铝合金试件进行表面均匀打磨；
（3）将上述打磨后的铝合金试件采用氢氧化钾溶液浸泡21min，然后取出，采用清水清洗，烘干至恒重；
（4）将上述氢氧化钾溶液处理后的铝合金试件放入渡膜溶液中，在52℃下浸泡13s后，向镀膜溶液中添加其质量3.4%氨基硅氧烷，在61℃下，搅拌30-32s，然后再向镀膜溶液中添加其质量0.8%的三乙醇胺，在61℃下，搅拌38s，然后再添加其质量5%的多元胺溶液，在66℃下搅拌31s，保温12s，然后取出铝合金试件，放入120℃烘干室内烘干处理11min，然后再自然冷却至室温，采用质量分数为55%的乙醇溶液对铝合金试件进行清洗，干燥至恒重，即得。
进一步的，所述丙酮清洗温度为80℃。
进一步的，所述800#砂纸打磨试件为30min，1200# 砂纸打磨试件为2小时。
进一步的，所述氢氧化钠溶液浓度为1.2mol/L。
进一步的，所述镀膜溶液按重量份计由以下成分制成：氟锆酸8.9、氟锆酸钠2.5、乙醇26、改性海藻酸钠2.9、醋酸2.8、硝酸2.4、硝酸钠1.9、去离子水81。
进一步的，所述改性海藻酸钠制备方法为：将海藻酸钠按80g：320mL的比例均匀分散于质量分数为6.2%的硫酸锆溶液中，然后加热至80℃，以120r/min转速搅拌2小时，然后再添加海藻酸钠质量0.2%的硫酸铈，继续搅拌30min，再采用醋酸溶液调节混合溶液pH至5.5，静置40min，然后进行选择蒸发干燥至恒重，即得。
进一步的，所述多元胺溶液为质量分数为5.2%的三乙烯四胺溶液。
进一步的，所述氨基硅氧烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
对比例1：与实施例1区别仅在于镀膜液中不添加氟锆酸和氟锆酸钠。
对比例2：与实施例1区别仅在于不添加改性海藻酸钠。
对比例3：与实施例1区别仅在于将改性海藻酸钠替换为未改性处理的海藻酸钠。
对比例4：与实施例1区别仅在于步骤（4）中不添加多元胺溶液。
以相同规格的5052铝合金为试件，随机分成8组，分别采用实施例与对比例方法进行处理，留一组为空白对照组，分别进行试验对比，实验处理后的试件表面性能测试：
冲击试验：采用试验机进行冲击试验，该试验机具有驱动电机控制系统，通过落锤的自由落体运动实现对试件的冲击加载。在冲击试验过程中，对各组铝合金试件以40J的冲击能量进行单次低速冲击；
镀膜厚度：采用X射线光电子能谱分析方法（XPS，仪器型号PHI Quantera SXM）进行测试，实验条件为：半球型能量分析器，Al靶，X射线束斑100μm，通能55eV，步长0.1eV，入射角为45°。采用辉光测试仪测试产品的镀膜厚度；
中性盐雾试验：5%中性盐雾；
表1
由表1可以看出，本发明处理后的铝合金试件表面性能得到极大的提高，表面镀膜厚度高，防护效果显著，耐冲击性能好，耐腐蚀性强。
以相同规格的5052铝合金为试件，随机分成8组，分别采用实施例与对比例方法进行处理，留一组为空白对照组，分别浸泡到3.5%的氯化钠溶液中浸泡2小时，40℃，检测点蚀电位，对比：
表2
由表2可以看出，经过本发明处理后的铝合金点蚀电位较高，表面铝合金试件耐点蚀性能更好，同时，耐其它形式局部腐蚀能力也相应提高。