一种镁合金产品表面处理方法与流程

本发明涉及材料表面处理技术领域，特别涉及一种在镁及镁锂合金表面通过微弧氧化工艺制备与胶黏剂高结合强度的陶瓷涂层技术。

背景技术：

在航天器中，很多结构件、仪器结构等选用镁合金为加工原材料，由于微弧氧化膜层具有化学稳定高，耐蚀性好以及良好的耐磨性能，在航天领域得到了广泛应用。镁合金微弧氧化膜层属电化学转化膜层，是镁合金表面处理技术中一种常用的方法。通常，在镁合金表面制备微弧氧化膜层时用来提高镁合金的耐蚀性、耐磨性，或者作为一种功能性涂层实现镁合金基材被动热控的功能。

此外，随着航天器向大型化、高精度和多功能方向发展，航天器有效载荷不断增加，航天领域对轻型、高性能材料的需求日益得到国内外的关注。镁及镁锂合金承力结构件广泛应用于复合材料中，为了加强其紧固强度，需要对其进行表面强化处理，从而保证承力构件的性能，保障航天器的可靠性。因此，提高镁及镁锂合金承力结构件的耐腐蚀性、耐磨性以及胶结性能显得尤为重要。

需要提供一种镁合金表面处理的方法，能够提高镁合金表面的耐腐蚀性、耐磨性及胶结性能。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种镁合金产品表面处理方法，所述方法能够改善镁合金的耐腐蚀性、耐磨性和胶结合性。

为了解决上述问题，本发明提供一种镁合金产品表面处理方法，包括：对镁合金表面进行微弧氧化工艺，在镁合金表面形成微弧氧化层，形成的微弧氧化层的厚度范围为10～25μm，剪切强度不低于26mpa。

可选地，所述微弧氧化工艺在电解液中进行，其工艺参数为；电流密度2-5a/dm²，频率100-300hz，占空比20-35％，时间6-20min，温度10-30℃。

可选地，所述电解液的成分包括：硅酸钠10-30g/l，氢氧化钾2-10g/l，氟化钠0.5-2g/l。

可选地，在进行所述微弧氧化工艺之前，还包括：氧化前检查和表面清洁步骤。

可选地，所述表面清洁步骤包括去油步骤和水洗步骤，所述去油步骤用于去除镁合金表面油污，所述水洗步骤用于去除镁合金表面的颗粒物和化学残留物。

可选地，所述去油步骤包括有机溶剂除油步骤和化学除油步骤。

可选地，所述有机溶剂除油步骤先于化学除油步骤进行。

可选地，所述有机溶剂除油步骤利用航空汽油进行，在航空汽油中浸泡分钟之后进行自然晾干并进行化学除油步骤，所述化学除油步骤利用酸性溶液进行。

可选地，所述化学除油步骤采用的酸性溶液包括：碳酸钠、硅酸钠和磷酸钠的混合溶液，其中碳酸钠的浓度为30-50g/l，硅酸钠的浓度为20-30g/l，磷酸钠的浓度范围为40-60g/l,所述化学除油的温度范围为70-80摄氏度，时间为5-10分钟。

可选地，所述水洗步骤包括：依次进行热水洗和纯水洗步骤，所述热水洗工艺的水温范围为80～95℃，清洗时间为1～2min，所述纯水洗的温度为室温，清洗时间为1～2min分钟；在微弧氧化工艺之后还包括：依次进行的冷水洗、纯水洗、干燥和包装的步骤，其中干燥步骤的温度范围为80-90摄氏度，工艺时间为25-35分钟。

与现有相比，本发明的优点在于：

本发明通过在镁合金产品表面进行微弧氧化处理，在镁合金表面形成微弧氧化层，通过该方法可以得到剪切强度不低于26mpa的微弧氧化层，该工艺制备的微弧氧化层均匀致密，与基体结合力好，同时具有良好的耐蚀性与耐磨性。

附图说明

图1是本发明的镁合金产品表面处理方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种镁合金的表面处理方法。

结合图1，本发明提供一种镁合金产品表面处理方法，包括：对镁合金表面进行微弧氧化工艺，在镁合金表面形成微弧氧化层，形成的微弧氧化层的厚度范围为10～25μm，剪切强度不低于26mpa。

作为一个实施例，在进行所述微弧氧化工艺之前，还包括：氧化前检查和表面清洁步骤。所述表面清洁步骤包括去油步骤和水洗步骤，所述去油步骤用于去除镁合金表面油污，所述水洗步骤用于去除镁合金表面的颗粒物和化学残留物。

其中，所述去油步骤包括有机溶剂除油步骤和化学除油步骤。所述有机溶剂除油步骤先于化学除油步骤进行，这样可以先用有机溶剂将表面油污去除，然后用化学除油方式将表面残留的有机溶剂等彻底出去。

优选的，所述有机溶剂除油步骤利用航空汽油进行，在航空汽油中浸泡30～40分钟之后进行自然晾干并进行化学除油步骤，所述化学除油步骤利用酸性溶液进行。

作为一个实施例，所述化学除油步骤采用的酸性溶液包括：碳酸钠、硅酸钠和磷酸钠的混合溶液，其中碳酸钠的浓度为30-50g/l，硅酸钠的浓度为20-30g/l，磷酸钠的浓度范围为40-60g/l,所述化学除油的温度范围为70-80摄氏度，时间为5-10分钟。

在将镁合金表面的油污去除之后，对镁合金表面进行水洗，以将镁合金表面残留的化学溶剂等残留物去除，有利于后续的微弧氧化工艺形成致密的微弧氧化层。具体的，所述水洗步骤包括：依次进行热水洗和纯水洗步骤，所述热水洗工艺的水温范围为80～95℃，清洗时间为1～2min，所述纯水洗的温度为室温，清洗时间为1～2分钟；在微弧氧化工艺之后还包括：依次进行的冷水洗、纯水洗、干燥和包装的步骤，其中干燥步骤的温度范围为80-90摄氏度，工艺时间为25-35分钟。

作为优选的实施例，本发明所述微弧氧化工艺在电解液中进行，其工艺参数为；电流密度2-5a/dm²，频率100-300hz，占空比20-35％，时间6-20min，温度10-30℃。所述电解液的成分包括：硅酸钠10-30g/l，氢氧化钾2-10g/l，氟化钠0.5-2g/l。

综上，本发明通过在镁合金产品表面进行微弧氧化处理，在镁合金表面形成微弧氧化层，通过该方法可以得到剪切强度不低于26mpa的微弧氧化层，该工艺制备的微弧氧化层均匀致密，与基体结合力好，同时具有良好的耐蚀性与耐磨性。

因此，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种镁合金产品表面处理方法，包括：对镁合金表面进行微弧氧化工艺，在镁合金表面形成微弧氧化层，形成的微弧氧化层的厚度范围为10～25μm，剪切强度不低于26MPa。本发明的方法能够改善镁合金的耐腐蚀性、耐磨性和胶结合性。

技术研发人员：鞠鹏飞;吴超;苏培博;郭立杰;王闻杰;奚昊敏
受保护的技术使用者：上海航天设备制造总厂
技术研发日：2017.05.04
技术公布日：2017.10.03