本发明属于工业润滑切削液
技术领域：
，具体的说是涉及一种镁合金水溶性切削液及其制备方法。
背景技术：
am60镁合金具有良好的塑性、焊接性和耐蚀性，能承受小负荷等特点，常被用于飞机工业支架和小零部件。但在车削钻模等机加工时，为了保证加工精度和工件表面的完整性，需要一种切削液使其具备良好的润滑性能、冷却性能、防锈性能、除油清洗性能、防腐性能和易稀释性能。而目前现有技术中市场上存在的大多数切削液主要是铝铁钢等合金材料的，在大多数的加工过程中，使用现有技术中的这些切削液，会使加工材料氧化特别快，无法达到加工的要求。现有技术中有一些特定的镁合金切削液，这些镁合金切削液经常应用在镁合金薄壁零件的精密加工中，但是镁合金薄壁零件在加工过程中与切削液接触会带来一系列的问题：(1)镁合金在空气、水溶液或其它混合环境中，会在表面形成mgo或mg(oh)2，这些物质在镁合金外层形成一层表面膜，这种表面膜极易溶解，不能起到阻止内部材料继续与外界发生反应的作用；(2)在精密加工时，为了提高生产效率和工件质量，一般要求较高的切削速度，这时切削温度很高，现有技术中市场上专用的镁合金切削液无法达到良好的冷却效果；(3)在低切削速度和进给量小的情况下，零件加工时间长，这时已加工工件表面会变色甚至氧化，极大的影响了零件的加工精度及表面质量。因此，如何提供一种能够满足加工要求的切削液，是目前本领域技术人员函需解决的技术问题。技术实现要素：本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种抗氧化镁合金水溶性切削液及其制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的：一种镁合金水溶性切削液，该镁合金水溶性切削液由下述重量份的原料组成：ph值调节剂2～5份、表面活性剂3～8份、防锈剂4～10份、缓蚀剂1～2份、抗硬水稳定剂1～4份、镁合金保护剂2～5份、消泡剂2～4份和杀菌剂2～4份，余量由基础油和去离子水加至100份。作为本发明的优选实施方式，本发明镁合金水溶性切削液由下述重量份的原料组成：ph值调节剂3～4份、表面活性剂5～7份、防锈剂6～8份、缓蚀剂1.2～1.8份、抗硬水稳定剂2～3份、镁合金保护剂3～4份、消泡剂2.5～3.5份和杀菌剂2.4～3.6份，余量由基础油和去离子水加至100份。作为本发明的最佳实施方式，本发明镁合金水溶性切削液由下述重量份的原料组成：ph值调节剂3.5份、表面活性剂5.5份、防锈剂7份、缓蚀剂1.5份、抗硬水稳定剂2.5份、镁合金保护剂3.5份、消泡剂3份和杀菌剂3份，余量由基础油和去离子水加至100份。ph值调节剂包含多羟多胺类有机碱或无机碱和异构脂肪十醇聚氧乙烯醚，多羟多胺类有机碱包括三乙醇胺，无机碱包括氢氧化钾。其能够维持体系一定的ph环境而长期稳定，异构脂肪十醇聚氧乙烯醚是高效的分散剂和润湿剂，起到机械隔离作用，比较容易用酸洗去。表面活性剂包含阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，阴离子表面活性剂包括聚氧乙烯烷氧基醚磺酸钠和天然磺酸钠，非离子表面活性剂包括月桂醇聚氧乙烯醚和二丙二醇单丁醚。表面活性剂能够有效地连接其中的亲水亲油成分，使得整个体系不易被打破，提高了切削液的稳定性。阴离子表面活性剂中油酸钠的制备方法如下：先把工业油酸升温至70℃，然后慢慢加入质量百分比为50％的氢氧化钠水溶液，工业油酸与氢氧化钠的质量比为5:2，维持温度在70℃～75℃之间，然后保温1.5h，制得油酸钠。防锈剂为yl-1082水溶性防锈剂或rt-9411无油型防锈剂，其中yl-1082水溶性防锈剂是一种不含亚硝酸钠的环保型水溶性防锈剂，由多元羧酸盐、络合剂等复合而成，防锈剂对后序加工无任何影响，也可防止工件和机床的生锈与腐蚀。缓蚀剂包含苯并三氮唑(t706)、苯并三氮唑衍生物(l39)、烷基磷酸酯和烷基磷酸酯衍生物(asi-80/ops-75e/mdit/cpnf-3/9218la)，缓蚀剂具有一定的缓蚀作用，能够保护镁合金不被腐蚀和不变色。抗硬水稳定剂包含醚羟酸类抗硬水乳化剂，醚羟酸类抗硬水乳化剂包括乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚和丙三醇，抗硬水稳定剂拥有一定的抗硬水作用，可以显著的提高该镁合金切削液的稳定性。镁合金保护剂包含醚羧酸、含eo的乳化剂、烷基聚环氧乙烯醚磷酸酯和二丙二醇单丁醚，醚羧酸、含eo的乳化剂、烷基聚环氧乙烯醚磷酸酯和二丙二醇单丁醚按照(1.5～2.5)：(3～4)：(2～3)：(1.5～2)的质量比配置而成，镁合金保护剂能够对镁合金起到良好的保护效果，也在一定程度上维持体系的稳定性。消泡剂包含硅氧烷类，本发明采用聚硅氧烷消泡剂，消泡剂可以进一步提高镁合金切削液的消泡性能。杀菌剂为广谱低毒性杀菌剂，包括2-苯并异噻唑啉-3-酮、六氢三嗪、bbit复合剂、杀菌亚甲基双吗啉和4-苯并异噻唑啉-4-酮，杀菌剂能够有效地抑制细菌的增长和维持体系的生物稳定性，延长使用寿命。基础油包含质量百分比为70％煤油与质量百分比为30％的20#机油。基础油能使切削液中的游离酸含量低于0.2％，从而能够有效防止切削液对镁合金零件造成腐蚀，并且混合基础油有较低的粘度，能够达到更好的冷却效果。本发明还公开了一种镁合金水溶性切削液的制备方法，该制备方法具体包括如下步骤：(1)首先将所需重量的ph值调节剂、缓蚀剂、防锈剂与基础油和去离子水混合搅拌均匀，待溶液透明后加热至40℃～60℃，保温45～65min后冷却至室温，制得溶剂；(2)然后向上述溶剂中加入配置好的所需重量的镁合金保护剂、抗硬水稳定剂、表面活性剂、消泡剂和杀菌剂并搅拌均匀，产物为棕色透明液体，该棕色透明液体即为镁合金水溶性切削液。本发明的有益效果是：本发明中的切削液具有较低的粘度，并且可以防止空气、水及诸多环境对镁合金零件造成腐蚀，能够有效的维持稳定性，具有很好的抗氧化性。能够在实际加工中，起到润滑、冷却和不变色的作用，而且在很高的ph值条件下能够长期维持生物稳定性，无需担心有大量镁皂析出的现象。本发明中的切削液在用于镁合金切削时无氢气释放，确保生产过程的安全进行和环境保护。本发明有效的解决了在实际加工中镁合金材料易燃，温度过高导致变形和工件表面腐蚀发黑等问题，极大的延长了刀具的使用寿命及很好的改善了表面粗糙度，保证了工件的加工精度。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明作详细描述。实施例1：一种镁合金水溶性切削液，该镁合金水溶性切削液由下述重量份的原料组成：ph值调节剂2份、表面活性剂3份、防锈剂4份、缓蚀剂1份、抗硬水稳定剂1份、镁合金保护剂2份、消泡剂2份和杀菌剂2份，余量由基础油和去离子水加至100份。ph值调节剂为三乙醇胺、氢氧化钾或异构脂肪十醇聚氧乙烯醚中的一种或几种；表面活性剂为聚氧乙烯烷氧基醚磺酸钠、天然磺酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚或二丙二醇单丁醚中的一种或几种。防锈剂为yl-1082水溶性防锈剂或rt-9411无油型防锈剂；缓蚀剂为苯并三氮唑、苯并三氮唑衍生物、烷基磷酸酯或烷基磷酸酯衍生物中的一种或几种。抗硬水稳定剂为乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚或丙三醇中的一种或几种。镁合金保护剂由醚羧酸、含eo的乳化剂、烷基聚环氧乙烯醚磷酸酯和二丙二醇单丁醚按照(1.5～2.5)：(3～4)：(2～3)：(1.5～2)的质量比配置而成。消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，杀菌剂为2-苯并异噻唑啉-3-酮、六氢三嗪、bbit复合剂、杀菌亚甲基双吗啉或4-苯并异噻唑啉-4-酮中的一种或几种。基础油由质量百分比为70％的煤油和质量百分比为30％的20#机油组成混合基础油。本发明还公开了一种镁合金水溶性切削液的制备方法，该制备方法具体包括如下步骤：(1)首先将所需重量的ph值调节剂、缓蚀剂、防锈剂与基础油和去离子水混合搅拌均匀，待溶液透明后加热至40℃～60℃，保温45～65min后冷却至室温，制得溶剂；(2)然后向上述溶剂中加入配置好的所需重量的镁合金保护剂、抗硬水稳定剂、表面活性剂、消泡剂和杀菌剂并搅拌均匀，产物为棕色透明液体，该棕色透明液体即为镁合金水溶性切削液。实施例2：本发明镁合金水溶性切削液按加工负荷来确定使用配比浓度，加工使用时与水的配置比为1:20，一般控制浓度范围是5％～10％不等。本实施例提供了一种关于镁合金切削液助剂及切削液的制备方法。本发明抗氧化性切削液助剂的各组分如表1所示：表1：抗氧化切削液助剂原料配比(质量份)乙二醇4妥尔油酸钠盐4油酸钠3二壬基萘磺酸锌2聚氧乙烯烷氧基醚磺酸钠2二硬脂胺2双十四碳醇脂4水45本发明中抗氧化性助剂的制备方法为：(1)将妥尔油酸钠盐、油酸钠和双十四碳醇脂混合，加热至30～50℃，搅拌反应20～40min后得到混合物a；(2)将水煮沸后迅速冷却至70～80℃，再加入二硬脂胺和聚氧乙烯烷氧基醚磺酸钠搅拌均匀，得到混合物b。(3)将混合物b边搅拌边加入混合物a中，将温度范围控制在40～50℃，搅拌后加入其余剩余成分，在1400～1600r/min下高速搅拌20～30min即可。本发明中的镁合金水溶性切削液助剂由下述重量份的原料组成：乙二醇3～5份、妥尔油酸钠盐4～5份、油酸钠3～4份、二壬基萘磺酸锌2～3份、聚氧乙烯烷氧基醚磺酸钠1～2份、二硬脂胺2～3份、双十四碳醇脂3～4份和水40～50份。本发明镁合金水溶性切削液由下述重量份的原料组成：ph值调节剂2～3、防锈剂3～4份、缓蚀剂1～2份、抗硬水稳定剂1～2份、消泡剂2～3份和杀菌剂2～3份，助剂3～5份，余量由基础油和去离子水加至100份。实施例2中的各原料重量份如表2所示：表2：镁合金水溶性切削液原料配比(质量份)三乙醇胺2聚甘油脂肪酸1yl-1082水溶性防锈剂4苯并三氮唑衍生物(l39)1二乙二醇单丁醚1聚硅氧烷22-苯并异噻唑啉-3-酮2助剂4基础油和去离子水加至100本发明镁合金水溶性切削液的制备方法为：将去离子水、三乙醇胺、聚甘油脂肪酸和yl-1082水溶性防锈剂混合，加热至40～50℃，在1000～1500r/min下搅拌，然后加入苯并三氮唑衍生物(l39)、二乙二醇单丁醚、聚硅氧烷和2-苯并异噻唑啉-3-酮，搅拌均匀后加入助剂，并在800～900r/min下搅拌反应40～60min，加入其他剩余成分，继续搅拌15～25min即可。实施例3：一种镁合金水溶性切削液，该镁合金水溶性切削液由下述重量份的原料组成：ph值调节剂5份、表面活性剂8份、防锈剂10份、缓蚀剂2份、抗硬水稳定剂4份、镁合金保护剂5份、消泡剂4份和杀菌剂4份，余量由基础油和去离子水加至100份。为了更清楚的描述本发明中的各实施例，表1为本发明镁合金水溶性切削液中各实施例的原料配比。表3：镁合金水溶性切削液中各实施例的原料配比最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12