一种铝合金切削液及其制备方法与流程

本发明属于金属加工领域，具体涉及一种铝合金切削液及其制备方法。

背景技术：

1、铝合金具有低密度、轻质量、高比强、高导电和导热性等特点，而且具有良好的机械加工性能，因而被广泛用于航空、汽车、石油化工、电子电信等机械加工行业。但由于铝合金质软、塑性大、切削时易黏刀，在刀具上形成积屑瘤，高速切削时可能在刀刃上产生熔焊现象，影响加工精度和表面粗糙度。切削面容易被氧化失色及产生黑斑，大大影响生产加工的效率。

2、铝合金在加工过程中腐蚀原因较复杂，主要包括两个方面。一是铝化学活性高，且为两性金属，易产生腐蚀。切削液为碱性溶液，在碱性介质中铝表面的氧化膜会被溶解，暴露出内部金属继续受到腐蚀。二是切削过程中的一些杂质和铝合金中某些电势较高的合金元素会导致铝合金的电化学腐蚀，高强度铝合金，如2024、2a14、3003、6063、7a04铝合金等，含有较高含量的锌、铜、镁、锰、硅等元素，这些合金元素在提高铝合金强度的同时，会导致材料对环境中氯化物、硫化物、碳酸化合物等有害介质具有较高的腐蚀敏感性，易出现点蚀、剥蚀腐蚀、晶间腐蚀、微生物腐蚀等问题。

3、传统的铝合金切削大多数使用切削油和乳化油，但是均有缺点：切削油冷却效果差，高速、重切削条件下易产生烟雾并严重污染环境；乳化油工作液稳定性差，使用寿命短，易发霉、发臭。目前市场上现有铝合金切削液普遍存在润滑性能不足、缓蚀性能不强等缺点。水基合成型切削液具有优良的冷却性、清洗性、防锈性且使用寿命长，成为国内外近来研究的重点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铝合金切削液，以克服现有铝合金切削液在高速大进给量切削时润滑性能不足、缓蚀性能不强等缺点。

2、为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种铝合金切削液，按质量百分比由以下组分构成：复配极压润滑剂4％-6％、复配防锈剂3％-5％、复配铝缓蚀剂2％-4％、杀菌剂2％-3％、ph调节剂4％-7％、消泡剂0.2％-0.4％、抗硬水剂1％-3％，余量为去离子水。

4、优选的，所述复配极压润滑剂由三乙醇胺硼酸脂与油酸三乙醇胺按照质量比1:4混合而成。

5、优选的，所述复配防锈剂由硅酸钠、钼酸钠与十二烯基丁二酸按照质量比1:1:2混合而成。

6、优选的，所述复配铝缓蚀剂由壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和咪唑啉酰胺按照质量比1:1混合而成。

7、优选的，所述杀菌剂为二溴氮氚丙酰胺。

8、优选的，所述ph调节剂为三乙醇胺。

9、优选的，所述消泡剂为聚甲基硅氧烷。

10、优选的，所述抗硬水剂为c12脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠。

11、本发明所述铝合金切削液的制备方法，包括如下步骤：在去离子水中，依次加入复配极压润滑剂、复配防锈剂、复配铝缓蚀剂、杀菌剂进行混合搅拌均匀，加热保持温度50℃±1℃，使溶液澄清透明，接着加入消泡剂和抗硬水剂，最后加入ph调节剂，调整溶液整体ph值到8.5～9.0，继续搅拌直至溶液澄清透明，即得到铝合金全合成切削液。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

13、本发明提供了一种用于铝合金切削的切削液，其极压润滑剂的主要成分中n、b等反应性基团数量多，在高温高负荷下，在金属和刀具的摩擦面生成耐磨损的金属化合物，提高切削速度和进给量，具有良好的缓蚀效果并易与金属表面形成均匀的膜层以隔绝金属与腐蚀介质发生氧化反应。本发明所涉及的铝合金切削液在金属加工或成型过程中起到延长刀具寿命、降低切削力、提高加工精度以及防止金属工件腐蚀等作用。

技术特征：

1.一种铝合金切削液，其特征在于，按质量百分比由以下组分构成：复配极压润滑剂4％-6％、复配防锈剂3％-5％、复配铝缓蚀剂2％-4％、杀菌剂2％-3％、ph调节剂4％-7％、消泡剂0.2％-0.4％、抗硬水剂1％-3％，余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的铝合金切削液，其特征在于，所述复配极压润滑剂由三乙醇胺硼酸脂与油酸三乙醇胺按照质量比1:4混合而成。

3.根据权利要求1所述的铝合金切削液，其特征在于，所述复配防锈剂由硅酸钠、钼酸钠与十二烯基丁二酸按照质量比1:1:2混合而成。

4.根据权利要求1所述的铝合金切削液，其特征在于，所述复配铝缓蚀剂由壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯与咪唑啉酰胺按照质量比1:1混合而成。

5.根据权利要求1所述的铝合金切削液，其特征在于，所述杀菌剂为二溴氮氚丙酰胺。

6.根据权利要求1所述的铝合金切削液，其特征在于，所述ph调节剂为三乙醇胺。

7.根据权利要求1所述的铝合金切削液，其特征在于，所述消泡剂为聚甲基硅氧烷。

8.根据权利要求1所述的铝合金切削液，其特征在于，所述抗硬水剂为c12脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠。

9.一种权利要求1～8中任意一项所述铝合金切削液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在去离子水中，依次加入复配极压润滑剂、复配防锈剂、复配铝缓蚀剂、杀菌剂进行混合搅拌均匀，加热保持温度50℃±1℃，使溶液澄清透明，接着加入消泡剂和抗硬水剂，最后加入ph调节剂，调整溶液整体ph值到8.5～9.0，继续搅拌直至溶液澄清透明，即得到铝合金切削液。

技术总结
本发明属于金属加工领域，具体涉及一种铝合金切削液及其制备方法。其由下述重量配比的原料组成：复配极压润滑剂4％‑6％、复配防锈剂3％‑5％、复配铝缓蚀剂2％‑4％、杀菌剂2％‑3％、pH调节剂4％‑7％、消泡剂0.2％‑0.4％、抗硬水剂1％‑3％以及去离子水71.6％‑83.8％。本发明所涉及的铝合金切削液突出特点是具备优异的润滑性，高温高压的切削环境下在切削金属和刀具的摩擦面能更好的生成耐磨损的金属化合物，保护刀具，提高加工面的质量，同时具有优异的缓蚀性能。

技术研发人员：刘万青,王晓东,胡叶根,梁子睿
受保护的技术使用者：合肥华清高科表面技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/8