一種鎂合金產品表面處理方法與流程

本發明涉及材料表面處理技術領域，特別涉及一種在鎂及鎂鋰合金表面通過微弧氧化工藝制備與膠黏劑高結合強度的陶瓷涂層技術。

背景技術：

在航天器中，很多結構件、儀器結構等選用鎂合金為加工原材料，由于微弧氧化膜層具有化學穩定高，耐蝕性好以及良好的耐磨性能，在航天領域得到了廣泛應用。鎂合金微弧氧化膜層屬電化學轉化膜層，是鎂合金表面處理技術中一種常用的方法。通常，在鎂合金表面制備微弧氧化膜層時用來提高鎂合金的耐蝕性、耐磨性，或者作為一種功能性涂層實現鎂合金基材被動熱控的功能。

此外，隨著航天器向大型化、高精度和多功能方向發展，航天器有效載荷不斷增加，航天領域對輕型、高性能材料的需求日益得到國內外的關注。鎂及鎂鋰合金承力結構件廣泛應用于復合材料中，為了加強其緊固強度，需要對其進行表面強化處理，從而保證承力構件的性能，保障航天器的可靠性。因此，提高鎂及鎂鋰合金承力結構件的耐腐蝕性、耐磨性以及膠結性能顯得尤為重要。

需要提供一種鎂合金表面處理的方法，能夠提高鎂合金表面的耐腐蝕性、耐磨性及膠結性能。

技術實現要素：

本發明解決的問題是提供一種鎂合金產品表面處理方法，所述方法能夠改善鎂合金的耐腐蝕性、耐磨性和膠結合性。

為了解決上述問題，本發明提供一種鎂合金產品表面處理方法，包括：對鎂合金表面進行微弧氧化工藝，在鎂合金表面形成微弧氧化層，形成的微弧氧化層的厚度范圍為10～25μm，剪切強度不低于26mpa。

可選地，所述微弧氧化工藝在電解液中進行，其工藝參數為；電流密度2-5a/dm²，頻率100-300hz，占空比20-35％，時間6-20min，溫度10-30℃。

可選地，所述電解液的成分包括：硅酸鈉10-30g/l，氫氧化鉀2-10g/l，氟化鈉0.5-2g/l。

可選地，在進行所述微弧氧化工藝之前，還包括：氧化前檢查和表面清潔步驟。

可選地，所述表面清潔步驟包括去油步驟和水洗步驟，所述去油步驟用于去除鎂合金表面油污，所述水洗步驟用于去除鎂合金表面的顆粒物和化學殘留物。

可選地，所述去油步驟包括有機溶劑除油步驟和化學除油步驟。

可選地，所述有機溶劑除油步驟先于化學除油步驟進行。

可選地，所述有機溶劑除油步驟利用航空汽油進行，在航空汽油中浸泡分鐘之后進行自然晾干并進行化學除油步驟，所述化學除油步驟利用酸性溶液進行。

可選地，所述化學除油步驟采用的酸性溶液包括：碳酸鈉、硅酸鈉和磷酸鈉的混合溶液，其中碳酸鈉的濃度為30-50g/l，硅酸鈉的濃度為20-30g/l，磷酸鈉的濃度范圍為40-60g/l,所述化學除油的溫度范圍為70-80攝氏度，時間為5-10分鐘。

可選地，所述水洗步驟包括：依次進行熱水洗和純水洗步驟，所述熱水洗工藝的水溫范圍為80～95℃，清洗時間為1～2min，所述純水洗的溫度為室溫，清洗時間為1～2min分鐘；在微弧氧化工藝之后還包括：依次進行的冷水洗、純水洗、干燥和包裝的步驟，其中干燥步驟的溫度范圍為80-90攝氏度，工藝時間為25-35分鐘。

與現有相比，本發明的優點在于：

本發明通過在鎂合金產品表面進行微弧氧化處理，在鎂合金表面形成微弧氧化層，通過該方法可以得到剪切強度不低于26mpa的微弧氧化層，該工藝制備的微弧氧化層均勻致密，與基體結合力好，同時具有良好的耐蝕性與耐磨性。

附圖說明

圖1是本發明的鎂合金產品表面處理方法的流程示意圖。

具體實施方式

本發明的目的在于提供一種鎂合金的表面處理方法。

結合圖1，本發明提供一種鎂合金產品表面處理方法，包括：對鎂合金表面進行微弧氧化工藝，在鎂合金表面形成微弧氧化層，形成的微弧氧化層的厚度范圍為10～25μm，剪切強度不低于26mpa。

作為一個實施例，在進行所述微弧氧化工藝之前，還包括：氧化前檢查和表面清潔步驟。所述表面清潔步驟包括去油步驟和水洗步驟，所述去油步驟用于去除鎂合金表面油污，所述水洗步驟用于去除鎂合金表面的顆粒物和化學殘留物。

其中，所述去油步驟包括有機溶劑除油步驟和化學除油步驟。所述有機溶劑除油步驟先于化學除油步驟進行，這樣可以先用有機溶劑將表面油污去除，然后用化學除油方式將表面殘留的有機溶劑等徹底出去。

優選的，所述有機溶劑除油步驟利用航空汽油進行，在航空汽油中浸泡30～40分鐘之后進行自然晾干并進行化學除油步驟，所述化學除油步驟利用酸性溶液進行。

作為一個實施例，所述化學除油步驟采用的酸性溶液包括：碳酸鈉、硅酸鈉和磷酸鈉的混合溶液，其中碳酸鈉的濃度為30-50g/l，硅酸鈉的濃度為20-30g/l，磷酸鈉的濃度范圍為40-60g/l,所述化學除油的溫度范圍為70-80攝氏度，時間為5-10分鐘。

在將鎂合金表面的油污去除之后，對鎂合金表面進行水洗，以將鎂合金表面殘留的化學溶劑等殘留物去除，有利于后續的微弧氧化工藝形成致密的微弧氧化層。具體的，所述水洗步驟包括：依次進行熱水洗和純水洗步驟，所述熱水洗工藝的水溫范圍為80～95℃，清洗時間為1～2min，所述純水洗的溫度為室溫，清洗時間為1～2分鐘；在微弧氧化工藝之后還包括：依次進行的冷水洗、純水洗、干燥和包裝的步驟，其中干燥步驟的溫度范圍為80-90攝氏度，工藝時間為25-35分鐘。

作為優選的實施例，本發明所述微弧氧化工藝在電解液中進行，其工藝參數為；電流密度2-5a/dm²，頻率100-300hz，占空比20-35％，時間6-20min，溫度10-30℃。所述電解液的成分包括：硅酸鈉10-30g/l，氫氧化鉀2-10g/l，氟化鈉0.5-2g/l。

綜上，本發明通過在鎂合金產品表面進行微弧氧化處理，在鎂合金表面形成微弧氧化層，通過該方法可以得到剪切強度不低于26mpa的微弧氧化層，該工藝制備的微弧氧化層均勻致密，與基體結合力好，同時具有良好的耐蝕性與耐磨性。

因此，上述較佳實施例僅為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。

技術特征：

技術總結
本發明提供一種鎂合金產品表面處理方法，包括：對鎂合金表面進行微弧氧化工藝，在鎂合金表面形成微弧氧化層，形成的微弧氧化層的厚度范圍為10～25μm，剪切強度不低于26MPa。本發明的方法能夠改善鎂合金的耐腐蝕性、耐磨性和膠結合性。

技術研發人員：鞠鵬飛;吳超;蘇培博;郭立杰;王聞杰;奚昊敏
受保護的技術使用者：上海航天設備制造總廠
技術研發日：2017.05.04
技術公布日：2017.10.03