一種工業用鋁合金型材的表面加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋁合金技術領域，尤其涉及一種工業用鋁合金型材的表面加工方法。
【背景技術】
[0002]由于鋁合金具有很多優異的物理化學性能，因此被廣泛應用到國民經濟的各個領域。鋁合金的表面暴露在大氣中時，會在其表面覆蓋一層很薄的自然氧化膜，但是由于其表面的自然氧化膜很容易被腐蝕，從而大大降低了鋁合金材料的使用壽命。因而工業界通常采用表面處理技術來提高鋁合金的各項性能，如抗腐蝕性和表面力學性能等。隨著社會的發展，人們對鋁合金的性能提出了更高的要求，現有的表面處理技術處理得到的鋁合金其性能在耐腐蝕性、硬度等方面仍存在很多不足。
【發明內容】
[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種工業用鋁合金型材的表面加工方法，其過程簡單，條件溫和，得到的鋁合金型材硬度高，耐腐蝕性好，用所得鋁合金制成的門窗使用壽命長。
[0004]本發明提出的一種工業用鋁合金型材的表面加工方法，包括以下步驟:
[0005]S1、將鋁合金型材放置在脫脂劑中，在40-55°C下浸泡3-6min，用去離子水沖洗后置于堿蝕溶液中，在35-65°(3下浸泡4-1011^11，用去離子水沖洗后置于口!1值為2.5-3的酸液中，在30-45°C下浸泡4-8min，用去離子水沖洗后得到預處理鋁合金型材；
[0006]S2、將預處理鋁合金型材作為陽極，純鋁作為陰極，以硫酸和酒石酸的混合液作為電解質進行陽極氧化處理得到氧化鋁合金型材；
[0007]S3、將氧化鋁合金型材浸入金屬鹽的軟化水溶液中，在溫度為18_22°C、電壓為14-18V的條件下電解0.5-6min得到著色鋁合金型材;其中，金屬鹽的軟化水溶液中，H2SO4的濃度為12-15g/L，NiS04的濃度為35-40g/L，酒石酸的濃度為3-10g/L，穩定劑的濃度為l-5g/L，SnSO4的濃度為7-10g/L，所用軟化水的電導率2-30ys/cm;
[0008]S4、將著色鋁合金型材利用軟化水沖洗后放入封孔劑中封孔，水洗、干燥后得到所述門窗專用鋁合金型材。
[0009]優選地，在SI中，所述脫脂劑其原料按重量份包括以下組分:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺5-10份、十二烷基苯磺酸鈉2-5份、碳酸氫鈉10-20份、偏硅酸鈉2-5份、焦磷酸鈉1-3份、葡萄糖酸2-3.5份、二亞乙基三胺五乙酸1-2.5份、N-乙酰甘氨酸0.1-0.8份、油酸0.1-0.8份、乙醇0.1-0.5份、二異辛基磷酸酯0.1-0.5份、四氯間苯二甲腈0.05-0.2份、水100份。
[0010]優選地，在SI中，所述脫脂劑其原料按重量份包括以下組分:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份、十二烷基苯磺酸鈉3.5份、碳酸氫鈉15份、偏硅酸鈉3.2份、焦磷酸鈉2.2份、葡萄糖酸3.1份、二亞乙基三胺五乙酸2份、N-乙酰甘氨酸0.6份、油酸0.5份、乙醇0.3份、二異辛基磷酸酯0.25份、四氯間苯二甲腈0.1份、水100份。
[0011]優選地，在SI中，所述酸液為氟化氫錢和氫氟酸組成的混合液。
[0012]優選地，在S2中，將預處理鋁合金型材作為陽極之前還包括將預處理鋁合金型材置于活化液中進行活化處理20-30S，所述活化液為高錳酸鉀、硫酸的混合水溶液，且高錳酸鉀的濃度為1-4g/L，硫酸的濃度為10-15g/L。
[0013]優選地，在S2中，所述電解質中，硫酸的濃度為75-100g/L，酒石酸的濃度為30-50g/Lo
[0014]優選地，在S2中，在陽極氧化處理過程中，陽極氧化的溫度為19_21°C，陽極氧化的時間為25-35min，陽極氧化的電壓為16-18V，電流密度為130-150A/m2。
[0015]優選地，在S3中，金屬鹽的軟化水溶液中，H2SO4的濃度為13.5g/L，NiS04的濃度為38g/L，酒石酸的濃度為5.5g/L，穩定劑的濃度為2.8g/L，SnS04的濃度為8.5g/L，所用軟化水的電導率25ys/cm。
[0016]優選地，在34中，所述軟化水的？!1值為6.5-7.5，電導率<叫8/011。
[0017]優選地，在S4中，所述封孔劑為硝酸鑭溶液、偏鋁酸鈉溶液中的一種或者兩種的混合液。
[0018]本發明公開的工業用鋁合金型材的表面加工方法中，通過對鋁合金的表面進行脫月旨、堿蝕、中和、陽極氧化、著色和封孔處理，通過控制調節脫脂、堿蝕、中和、陽極氧化、著色和封孔過程中的工藝參數，在鋁合金表面覆蓋了一層氧化膜，氧化膜的表面平整，孔徑分布均勻，硬度和抗腐蝕性能優異，優選方式中，在脫脂過程中，所用的脫脂劑的原料中，選擇了椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、十二烷基苯磺酸鈉進行復配，使其發揮協同作用，潤濕、分散效果好，焦磷酸鈉作為無機金屬螯合劑，葡萄糖酸、二亞乙基三胺五乙酸、N-甲基甘氨酸、油酸作為有機金屬螯合劑，配合加入體系中，與椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和十二烷基苯磺酸鈉具有協同作用，對污垢的乳化、分散、抗再沉積和增溶作用優異，加入的乙醇與二異辛基磷酸酯具有協同作用，增強了脫脂劑的去污能力，同時在體系中消泡作用好，具有優異的持久性，并且在鋁合金型材表面殘留離子少，四氯間苯二甲腈加入體系中，賦予脫脂劑一定的抗菌性;在封孔過程中，選擇了硝酸鑭溶液、偏鋁酸鈉溶液中的一種或者兩種的混合液作為封孔劑，封閉后鋁合金型材的表面被封閉，阻止了侵蝕離子的侵入，改善了鋁合金型材的耐腐蝕性，使腐蝕速率降低為2.2 X 1-Vcm2以下。
【具體實施方式】
[0019]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0020]實施例1
[0021]本發明提出的一種工業用鋁合金型材的表面加工方法，包括以下步驟:
[0022]S1、將鋁合金型材放置在脫脂劑中，在40°C下浸泡6min，用去離子水沖洗后置于堿蝕溶液中，在35°C下浸泡1min，用去離子水沖洗后置于pH值為2.5的酸液中，在45°C下浸泡4min，用去離子水沖洗后得到預處理鋁合金型材；
[0023]S2、將預處理鋁合金型材作為陽極，純鋁作為陰極，以硫酸和酒石酸的混合液作為電解質進行陽極氧化處理得到氧化鋁合金型材；
[0024]S3、將氧化鋁合金型材浸入金屬鹽的軟化水溶液中，在溫度為22°C、電壓為14V的條件下電解6min得到著色鋁合金型材;其中，金屬鹽的軟化水溶液中，H2SO4的濃度為12g/L，NiSO4的濃度為40g/L，酒石酸的濃度為3g/L，穩定劑的濃度為5g/L，SnSO4的濃度為7g/L，所用軟化水的電導率30ys/cm ；
[0025]S4、將著色鋁合金型材利用軟化水沖洗后放入封孔劑中封孔，水洗、干燥后得到所述門窗專用鋁合金型材。
[0026]實施例2
[0027]本發明提出的一種工業用鋁合金型材的表面加工方法，包括以下步驟:
[0028]S1、將鋁合金型材放置在脫脂劑中，在55°C下浸泡3min，用去離子水沖洗后置于堿蝕溶液中，在65°C下浸泡4min，用去離子水沖洗后置于pH值為3的酸液中，在30°C下浸泡Smin，用去離子水沖洗后得到預處理鋁合金型材；
[0029]S2、將預處理鋁合金型材作為陽極，純鋁作為陰極，以硫酸和酒石酸的混合液作為電解質進行陽極氧化處理得到氧化鋁合金型材；
[0030]S3、將氧化鋁合金型材浸入金屬鹽的軟化水溶液中，在溫度為18°C、電壓為18V的條件下電解0.5min得到著色鋁合金型材;其中，金屬鹽的軟化水溶液中，H2SO4的濃度為15g/L，NiS04的濃度為35g/L，酒石酸的濃度為10g/L，穩定劑的濃度為lg/L，SnS04的濃度為1g/L，所用軟化水的電導率2ys/cm;
[0031]S4、將著色鋁合金型材利用軟化水沖洗后放入封孔劑中封孔，水洗、干燥后得到所述門窗專用鋁合金型材。
[0032]實施例3
[0033]本發明提出的一種工業用鋁合金型材的表面加工方法，包括以下步驟:
[0034]S1、將鋁合金型材放置在脫脂劑中，在42°C下浸泡5min，用去離子水沖洗后置于堿蝕溶液中，在40°C下浸泡8min，用去離子水沖洗后置于pH值為3的酸液中，在42°C下浸泡5min，用去離子水沖洗后得到預處理鋁合金型材;所述脫脂劑其原料按重量份包括以下組分:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份、十二烷基苯磺酸鈉3.5份、碳酸氫鈉15份、偏硅酸鈉3.2份、焦磷酸鈉2.2份、葡萄糖酸3.1份、二亞乙基三胺五乙酸2份、N-乙酰甘氨酸0.6份、油酸
0.5份、乙醇0.3份、二異辛基磷酸酯0.25份、四氯間苯二甲腈0.1份、水100份;所述酸液為氟化氫銨和氫氟酸組成的混合液；
[0035]S2、將預處理鋁合金型材置于活化液中進行活化處理20s，所述活化液為高錳酸鉀、硫酸的混合水溶液，且高錳酸鉀的濃度為4g/L，硫酸的濃度為10g/L，然后將活化后的預處理鋁合金型材作為陽極，純鋁作為陰極，以硫酸和酒石酸的混合液作為電解質進行陽極氧化處理得到氧化鋁合金型材;所述電解質中，硫酸的濃度為75g/L，酒石酸的濃度為50g/L;在陽極氧化處理過程中，陽極氧化的溫度為19°C，陽極氧化的時間為35min，陽極氧化的電壓為16V，電流密度為150A/m2;
[0036]S3、將氧化鋁合金型材浸入金屬鹽的軟化水溶液中，在溫度為19°C、電壓為17V的條件下電解3min得到著色鋁合金型材;其中，金屬鹽的軟化水溶液中，H2SO4的濃度為13.5g/L，NiS04的濃度為38g/L，酒石酸的濃度為5.5g/L，穩定劑的濃度為2.8g/L，SnS04的濃度為8.5g/L，所用軟化水的電導率25ys/cm;
[0037]S4、將著色鋁合金型材利用軟化水沖洗后放入封孔劑中封孔，