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一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺

阅读:315发布:2021-04-13

专利汇可以提供一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种用于高精密轻 合金 零件的表面防护工艺,该表面防护工艺包括预处理、依次进行电化学 氧 化和 涂装 、后加工处理三个步骤。本发明提供的表面防护工艺通过电化学氧化和涂装在零件的表面依次形成氧化膜和陶瓷层,提高综合防护能 力 ,且陶瓷层质地均匀,易于后续机加工;而后加工处理以保证加工的精 密度 ,从而实现在解决高精密轻合金表面防护的同时保证零件 精度 。,下面是一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺专利的具体信息内容。

1.一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1:对待进行表面防护的轻合金零件表面进行预处理;
S2:将经过S1的轻合金零件依次进行电化学化和涂装,获得表面具有氧化膜+陶瓷层的轻合金零件;
S3:将经过S2的轻合金零件进行后加工处理,得到所述高精密轻合金零件;
所述氧化膜厚度为5~20μm;所述陶瓷层的厚度为30~100μm;所述涂装的材料为油性陶瓷漆。
2.如权利要求1所述的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,其特征在于,所述轻合金为金属及其合金。
3.如权利要求2所述的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,其特征在于,所述轻合金为镁合金、合金和合金中的一种。
4.如权利要求1所述的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,其特征在于,所述S1中,所述预处理包括除油处理、活化处理和表调。
5.如权利要求4所述的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,其特征在于,所述除油处理的除油液为除油液Ⅰ和除油液Ⅱ中的一种;
除油液Ⅰ:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,酸钠6g/L,十二烷基硫酸钠2mg/L;
除油液Ⅱ:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,碳酸钠6g/L;
所述活化处理的活化液为活化液Ⅰ和活化液Ⅱ中的一种;
活化液Ⅰ:磷酸三钠8g/L,硫酸铵3g/L,硝酸钠6g/L,酒石酸15g/L,草酸8g/L;
活化液Ⅱ:氢氧化钠60g/L;
所述表调的表调液为表调液Ⅰ和表调液Ⅱ中的一种;
表调液Ⅰ:三聚磷酸钠10g/L,氢氧化钠20g/L,三乙醇胺5ml/L,曲拉通6ml/L;
表调液Ⅱ:硝酸50%。
6.如权利要求4或5所述的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,其特征在于,所述除油处理的温度为60℃,时间为4min;
所述活化处理的温度和时间条件包括:
在采用活化液Ⅰ时,温度为45℃,时间为1min;
在采用活化液Ⅱ时,温度为室温,时间为1min;
所述表调的温度和时间条件包括:
在采用表调液Ⅰ时,温度为80℃,时间为5min;
在采用表调液Ⅱ时,温度为室温,时间为20s。
7.如权利要求1所述的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,其特征在于,所述S2中,所述电化学氧化为阳极氧化、硬质阳极氧化和微弧氧化中的一种。
8.如权利要求7所述的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,其特征在于,所述阳极氧化的电解液为:硫酸200g/L;
所述硬质阳极氧化的电解液为:12%H2SO4,0.02-0.05mol/L 2-乙基磺酸;
所述微弧氧化的电解液为:酸钠12g/L,氢氧化9g/L,三乙醇胺5mL/L,EDTA-二钠
3g/L,氟化钾12g/L,PH=12。
9.如权利要求1所述的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,其特征在于,所述S2中,所述涂装具体为:
除油,采用除油液Ⅰ;
第一次烘烤,130~150℃烘,20~40min;
第一次喷涂电压为50~70KV,喷枪工件距离为280mm,喷粉量为60~100g/min,2~
5min;
第二次烘烤,140~160℃烘,40~50min;
第二次喷涂,电压为65~100KV,喷枪与工件距离为300mm,喷粉量为80~160g/min,4~
8min;
第三次烘烤,220~250℃烘,40~60min。
10.如权利要求1所述的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,其特征在于,所述S3中,所述后加工处理为铣削加工、磨削加工和激光刻蚀加工中的一种。

说明书全文

一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及高精密轻合金零件表面防护技术领域,尤其是一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺。

背景技术

[0002] 镁、等轻合金由于自身密度较小,在航天航空、汽车、3C等领域得到广泛应用。但是由于自身耐蚀耐磨性能较差,表面防护必不可少,尤其是镁合金,镁合金是目前实际应用的最轻的金属结构材料,纯镁的密度为1.74g/cm3,约为铝合金的2/3、钛合金的2/5、的1/4,与多数工程塑料相当。但是镁的标准电位很负(-2.37V),具有极高的化学和电化学活性;加之镁合金的化膜疏松多孔(MgO与Mg的密度比为0.81)容易发生点腐蚀;此外,合金内部的第二相或杂质容易引起电偶腐蚀。故镁合金的腐蚀抵抗极低,是制约其广泛应用的主要因素。
[0003] 目前,轻合金常用的防护技术有包括化学转化、微弧氧化、化学电镀、有机喷涂等。化学转化的防护能力有限,一般只用于中间转存防护或涂装前处理。微弧氧化技术在轿车发动机壳体、轮毂,冲锋枪枪托和热交换管等镁合金结构件上已取得较好的应用。研究结果均表明微弧氧化处理后综合性能明显提升,腐蚀电流密度下降约2~4个数量级,磨损率降低约80%以上,但对于工程实际复杂零件防护过程中,由于结构件异形,电场线分布不均匀,零件局部电流密度差异导致厚度不均匀,整体的耐蚀性达不到上述结果,故盐雾验证很难达到96h以上,尤其是螺纹孔处。而化学镀或电镀防护耐蚀性不够,此外,电镀锌厚度约5~15μm,热镀锌一般65μm以上,甚至高达100μm,表明机械镀锌后一般会比尺寸加大0.01mm,而实际应用时,最后的公差是机加的公差加上镀层防护的公差,因此大批生产,废品率会大幅提升。同样的有机喷涂技术,耐蚀性极好,盐雾试样达1000h以上,但存在防护后精加工面精度不足问题。
[0004] 针对于上述的表面防护技术现状,单一的技术无法同时满足高精度、耐蚀等需求,故多种技术复合将是未来轻合金表面防护的一个发展趋势。首先轻合金零件的耐蚀防护是应用的前提。其次,轻合金零件替代钢、等用于相对运动部件,在应用于高载荷抗磨环境中,要求涂层大厚度、高硬度;应用于低载荷精密减摩环境中,要求涂层高致密、低粗糙度与低摩擦因数。因此,在解决轻合金表面防护的同时保证零件精度是实际工程应用亟需解决的工艺瓶颈

发明内容

[0005] 本发明提供一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,用于克服现有技术中无法同时兼顾高精密轻合金零件的表面防护与保证零件精度等缺陷,实现在解决高精密轻合金表面防护的同时保证零件精度。
[0006] 为实现上述目的,本发明提出一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,包括以下步骤:
[0007] S1:对待进行表面防护的轻合金零件表面进行预处理;
[0008] S2:将经过S1的轻合金零件依次进行电化学氧化和涂装,获得表面具有氧化膜+陶瓷层的轻合金零件;
[0009] S3:将经过S2的轻合金零件进行后加工处理,得到所述高精密轻合金零件;
[0010] 所述氧化膜厚度为5~20μm;所述陶瓷层的厚度为30~100μm;所述涂装的材料为油性陶瓷漆。
[0011] 与现有技术相比,本发明的有益效果有:
[0012] 1、本发明提供的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,首先对待进行表面防护的轻合金零件表面进行预处理,以彻底去除零件表面的油污和脏污,保证零件表面的均匀性,提高氧化膜与零件表面的结合力,提供最终产品的质量;然后通过电化学氧化和涂装,获得表面具有氧化膜+陶瓷层的轻合金零件,电化学氧化对待加工零件的材质无选择性,适用各种材质,同时电化学氧化的生长的方式使氧化膜与零件表面的结合力极好,且对零件的平面精度影响甚小(处理前后变化仅1~3μm);而单独的氧化膜不能很好地满足严苛条件下零件的服役性能要求,因此本发明采用涂装处理方式对电化学氧化后的零件进一步处理,提高综合防护能力,且陶瓷层质地均匀,易于后续机加工;此外,本发明控制氧化膜厚度为5~20μm,陶瓷层的厚度为30~100μm,控制氧化层厚度,一是适当的氧化膜厚度对整体涂层起到支撑作用,太薄影响到氧化膜层硬度,且达不到耐蚀要求;过厚影响到陶瓷层的结合力及致密性,原因在于氧化膜层表面微孔孔径大小和氧化膜厚度呈正相关,而氧化膜表面微孔孔径大小又会直接影响到陶瓷层的结合力和致密性(氧化膜孔径大、孔隙率高,则对陶瓷层具有非常好的吸收作用,使最终形成的陶瓷层与氧化膜结合得非常牢固);本发明控制陶瓷层的厚度为30~100μm,因为厚度太薄,不利于机加工,而太厚会导致陶瓷层致密性差;此外,单纯的涂装处理无法满足高精密零件的使用要求,故本发明在涂装之后采用后加工处理的方式对涂层进行精加工,但加工对涂层材料有要求,并非任意涂层都能进行后加工,需要保证一定的硬度及附着力,因此本发明选择硬度和附着力均较优的油性陶瓷漆进行涂装,一是涂层硬度能达到6H以上(普通的聚酯及特氟龙平均在2~3H),其次陶瓷层在氧化层上的附着力良好。综上,本发明通过电化学氧化和涂装,同时通过对涂装材料的选择、氧化膜和陶瓷层厚度的控制,实现了在解决高精密轻合金表面防护的同时保证零件精度。
[0013] 2、采用本发明提供的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺获得的高精密轻合金零件盐雾1000h,评级达到9级,耐磨性与现有的比提高三倍以上,且摩擦系数减小一倍,实现很好的减摩耐磨效果。附图说明
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0015] 图1为本发明提供的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺流程图
[0016] 图2为实施例1中采用微弧氧化时氧化膜层原位生长示意图;
[0017] 图3为实施例2中采用阳极氧化时氧化膜层原位生长示意图。
[0018] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0020] 另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
[0021] 无特殊说明,所使用的药品/试剂均为市售。
[0022] 本发明提出一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,如图1所示,包括以下步骤:
[0023] S1:对待进行表面防护的轻合金零件表面进行预处理;
[0024] 优选地,所述预处理包括除油处理、活化处理和表调。除油处理以去除零件表面的油污和脏污,保证零件表面的均匀性;活化处理以去除表面氧化物,便于后续的电化学氧化过程顺利进行;表调处理以去除工件表面活化后疏松的氧化物,使工件表面锃亮、清洁。
[0025] 优选地,所述除油处理的除油液为除油液Ⅰ和除油液Ⅱ中的一种;
[0026] 除油液Ⅰ:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,酸钠6g/L,十二烷基硫酸钠2mg/L;
[0027] 除油液Ⅱ:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,碳酸钠6g/L;选择合适的除油液,除油效果好,且在零件表面无残留。
[0028] 所述活化处理的活化液为活化液Ⅰ和活化液Ⅱ中的一种;
[0029] 活化液Ⅰ:磷酸三钠8g/L,硫酸铵3g/L,硝酸钠6g/L,酒石酸15g/L,草酸8g/L;
[0030] 活化液Ⅱ:氢氧化钠60g/L;
[0031] 所述表调的表调液为表调液Ⅰ和表调液Ⅱ中的一种;
[0032] 表调液Ⅰ:三聚磷酸钠10g/L,氢氧化钠20g/L,三乙醇胺5ml/L,曲拉通6ml/L;
[0033] 表调液Ⅱ:硝酸50%。
[0034] 优选地,所述除油处理的温度为60℃,时间为4min;
[0035] 所述活化处理的温度和时间条件包括:
[0036] 在采用活化液Ⅰ时,温度为45℃,时间为1min;
[0037] 在采用活化液Ⅱ时,温度为室温,时间为1min;
[0038] 所述表调的温度和时间条件包括:
[0039] 在采用表调液Ⅰ时,温度为80℃,时间为5min;
[0040] 在采用表调液Ⅱ时,温度为室温,时间为20s。根据选用的试剂不同而选择合适的预处理条件,以实现效果更优的预处理。
[0041] S2:将经过S1的轻合金零件依次进行电化学氧化和涂装,获得表面具有氧化膜+陶瓷层的轻合金零件;
[0042] 所述氧化膜厚度为5~20μm;所述陶瓷层的厚度为30~100μm;所述涂装的材料为油性陶瓷漆;
[0043] 优选地,所述电化学氧化为阳极氧化、硬质阳极氧化和微弧氧化中的一种。选择阳极氧化、硬质阳极氧化或微弧氧化对零件进行表面打底处理的原因在于:①阳极氧化、硬质阳极氧化或微弧氧化对零件的材质无选择性,适用于各种材质的零件;②氧化膜本身具有良好的耐蚀性和耐磨性,对陶瓷层能起到支撑作用;③阳极氧化、硬质阳极氧化或微弧氧化处理的生长方式使氧化膜与零件表面的结合力极好;同时,氧化膜表面具有多孔结构,增大了整个零件的比表面积,从而增大了与陶瓷层的结合力;④阳极氧化、硬质阳极氧化或微弧氧化均属于原位生长,对零件的平面精度影响甚小,处理前后变化仅1~3μm。因此,电化学氧化工艺在有效改善零件的耐蚀及耐磨性能的同时能够保证零件平面一定程度的精度。
[0044] 优选地,所述阳极氧化的电解液为:硫酸200g/L;
[0045] 所述硬质阳极氧化的电解液为:12%H2SO4,0.02-0.05mol/L 2-氨乙基磺酸;
[0046] 所述微弧氧化的电解液为:酸钠12g/L,氢氧化9g/L,三乙醇胺5mL/L,EDTA-二钠3g/L,氟化钾12g/L,PH=12。
[0047] 优选地,所述涂装方法采用喷涂技术;采用常用的喷涂技术,成本低,效果好。
[0048] 优选地,所述涂装具体为:
[0049] 除油,采用除油液Ⅰ;
[0050] 第一次烘烤,130~150℃烘,20~40min;
[0051] 第一次喷涂,电压为50~70KV,喷枪与工件距离为280mm,喷粉量为60~100g/min,2~5min;
[0052] 第二次烘烤,140~160℃烘,40~50min;
[0053] 第二次喷涂,电压为65~100KV,喷枪与工件距离为300mm,喷粉量为80~160g/min,4~8min;
[0054] 第三次烘烤,220~250℃烘,40~60min。采用这样多次喷涂与烘烤的涂装过程,以利于涂装获得的陶瓷层均匀、平整,且能够很好地结合在氧化膜上,此外还能精确控制陶瓷层的厚度。
[0055] S3:将经过S2的轻合金零件进行后加工处理,得到所述高精密轻合金零件;
[0056] 优选地,所述后加工处理为铣削加工、磨削加工和激光刻蚀加工中的一种。涂装后零件的平面精度无法保证,无法满足有精度要求的关键面的装配,故本发明针对此问题提供解决方案,即采用对涂层进行后加工的方式以解决涂装后精度不足问题。本发明后加工通过铣削加工、磨削加工或激光刻蚀等对涂层进行加工,铣削、磨削加工可以保证关键面的平面精度,而激光刻蚀通过小平面高低焦距差异,实际功率差异,对平面涂层进行刻蚀,从而提高平面精度。
[0057] 优选地,所述轻合金为金属及其合金。
[0058] 优选地,所述轻合金为镁合金、铝合金和钛合金中的一种。轻合金自身耐蚀耐磨性能较差,表面防护必不可少。
[0059] 实施例1
[0060] 本实施例提供一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,包括以下步骤:
[0061] 步骤1,对AZ31镁合金表面进行除油,除油液为:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,碳酸钠6g/L,十二烷基硫酸钠2mg/L。除油温度为60℃,时间4min。处理完后,待零件表面水滴连续10s不中断。
[0062] 步骤2,活化,活化溶液为:磷酸三钠8g/L,硫酸铵3g/L,硝酸钠6g/L,酒石酸15g/L,草酸8g/L。温度为45℃,时间1min。活化完成后零件表面无麻点。
[0063] 步骤3,表调,表调溶液为:三聚磷酸钠10g/L,氢氧化钠20g/L,三乙醇胺5ml/L,曲拉通6ml/L。温度80℃,时间5min。表调完成后,零件表面锃亮、无残余疏松氧化物。
[0064] 步骤4,微弧氧化表面处理,电解液成分为:硅酸钠12g/L,氢氧化钾9g/L,三乙醇胺5mL/L,EDTA-二钠(乙二胺四乙酸二钠)3g/L,氟化钾12g/L,PH=12。正负脉冲电压分别为
380/60V,频率为800Hz/800Hz,占空比10%/10%,级数比1:1。时间为10min。得到的氧化膜厚度为12μm。图2为采用微弧氧化时氧化膜层原位生长示意图,微弧氧化膜层为原位生长,即以基体界面为基面,同时向里向外同时生长,这种生长方式优点在于结合力极好,且对工件的精度影响较小。
[0065] 步骤5,烘干,将零件进行烘干,温度100℃,20min。
[0066] 步骤6,喷涂处理,具体步骤为:①除油,除油溶液为:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,碳酸钠6g/L。除油温度为60℃,时间6min。处理完后,待零件表面水滴连续10S不中断。②第一次烘烤,150℃烘,30min;③第一次喷涂,电压为70KV,喷枪与工件距离为280mm,喷粉量为100g/min,5min;④第二次烘烤,150℃,40min;⑤第二次喷涂,电压为100KV,喷枪与工件距离为300mm,喷粉量为160g/min,8min;⑥第三次烘烤,240℃,60min。形成厚度为80μm的陶瓷层。
[0067] 步骤7,对零件的精加工面涂层进行铣削加工,获得高精密轻合金零件。
[0068] 步骤8,对获得的高精密轻合金零件进行精加工面平面度测量。
[0069] 步骤9,对获得高精密镁合金零件进行盐雾性能(标准参照GJB150.11 A-2009)及摩擦磨损测试。
[0070] 实施例2
[0071] 本实施例提供一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,包括以下步骤:
[0072] 步骤1,对6061铝合金表面进行除油,除油液为:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,碳酸钠6g/L。除油温度为60℃,时间4min。处理完后,待零件表面水滴连续10s不中断。
[0073] 步骤2,活化,活化溶液为:氢氧化钠60g/L。室温下,时间1min。活化完成后零件表面无麻点。
[0074] 步骤3,表调,表调溶液为:硝酸50%。室温下,时间20s。表调完成后,零件表面锃亮、无残余疏松氧化物。
[0075] 步骤4,阳极氧化,电解液为:硫酸200g/L。时间为30min。得到的氧化膜厚度为20μm。图3为采用阳极氧化时氧化膜层原位生长示意图,阳极氧化膜层以基体界面为基准向里生长,对工件的精度影响较小。
[0076] 步骤5,烘干,将零件进行烘干,温度100℃,20min。
[0077] 步骤6,喷涂处理,具体步骤为:①除油,除油溶液为:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,碳酸钠6g/L,十二烷基硫酸钠2mg/L。除油温度为60℃,时间6min。处理完后,待零件表面水滴连续10S不中断。②第一次烘烤,130℃烘,30min;③第一次喷涂,电压为50KV,喷枪与工件距离为280mm,喷粉量为60g/min,2min;④第二次烘烤,140℃,40min;⑤第二次喷涂,电压为65KV,喷枪与工件距离为300mm,喷粉量为80g/min,4min;⑥第三次烘烤,240℃,40min。形成厚度为30μm的陶瓷层。
[0078] 步骤7,对零件的精加工面涂层进行磨削加工,获得高精密轻合金零件。
[0079] 步骤8,对获得的高精密轻合金零件进行精加工面平面度测量。
[0080] 实施例3
[0081] 本实施例提供一种用于高精密轻合金零件的表面防护工艺,包括以下步骤:
[0082] 步骤1,对6061铝合金表面进行除油,除油液为:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,碳酸钠6g/L。除油温度为60℃,时间4min。处理完后,待零件表面水滴连续10s不中断。
[0083] 步骤2,活化,活化溶液为:氢氧化钠60g/L。室温下,时间1min。活化完成后零件表面无麻点。
[0084] 步骤3,表调,表调溶液为:硝酸50%。室温下,时间20s。表调完成后,零件表面锃亮、无残余疏松氧化物。
[0085] 步骤4,硬质阳极氧化表面处理,电解液成分为:12%H2SO4,0.02-0.05mol/L 2-氨2
乙基磺酸。电流密度为4A/dm,温度2℃,时间10min,得到的氧化膜厚度为5μm。
[0086] 步骤5,烘干,将零件进行烘干,温度100℃,10min。
[0087] 步骤6,喷涂处理,具体步骤为:①除油,除油溶液为:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,碳酸钠6g/L。除油温度为60℃,时间6min。处理完后,待零件表面水滴连续10S不中断。②第一次烘烤,150℃烘,30min;③第一次喷涂,电压为70KV,喷枪与工件距离为280mm,喷粉量为100g/min,5min;④第二次烘烤,150℃,40min;⑤第二次喷涂,电压为100KV,喷枪与工件距离为300mm,喷粉量为160g/min,8min;⑥第三次烘烤,240℃,60min。形成厚度为100μm的陶瓷层。
[0088] 步骤7,对零件的精加工面涂层进行激光刻蚀加工,获得高精密轻合金零件。
[0089] 步骤8,对获得的高精密轻合金零件进行精加工面平面度测量。
[0090] 实施例4
[0091] 本实施例一种轻合金零件的表面防护工艺,包括以下步骤:
[0092] 步骤1,对AZ31镁合金表面进行除油,除油液为:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,碳酸钠6g/L,十二烷基硫酸钠2mg/L。除油温度为60℃,时间4min。处理完后,待零件表面水滴连续10s不中断。
[0093] 步骤2,活化,活化溶液为:磷酸三钠8g/L,硫酸铵3g/L,硝酸钠6g/L,酒石酸15g/L,草酸8g/L。温度为45℃,时间1min。活化完成后零件表面无麻点。
[0094] 步骤3,表调,表调溶液为:三聚磷酸钠10g/L,氢氧化钠20g/L,三乙醇胺5ml/L,曲拉通6ml/L。温度80℃,时间5min。表调完成后,零件表面锃亮、无残余疏松氧化物。
[0095] 步骤4,微弧氧化表面处理,电解液成分为:硅酸钠12g/L,氢氧化钾9g/L,三乙醇胺5mL/L,EDTA-二钠(乙二胺四乙酸二钠)3g/L,氟化钾12g/L,PH=12。正负脉冲电压分别为
380/60V,频率为800Hz/800Hz,占空比10%/10%,级数比1:1。时间为10min。得到的氧化膜厚度为5μm。
[0096] 步骤5,烘干,将零件进行烘干,温度100℃,10min。
[0097] 步骤6,喷涂处理,采用普通聚氨酯及特氟龙涂料,具体步骤为:①除油,除油溶液为:氢氧化钠50g/L,磷酸钠4g/L,碳酸钠6g/L。除油温度为60℃,时间6min。处理完后,待零件表面水滴连续10S不中断。②第一次烘烤,150℃烘,30min;③第一次喷涂,电压为70KV,喷枪与工件距离为280mm,喷粉量为100g/min,5min;④第二次烘烤,150℃,40min;⑤第二次喷涂,电压为100KV,喷枪与工件距离为300mm,喷粉量为160g/min,8min;⑥第三次烘烤,240℃,60min。形成厚度为100μm的陶瓷层。
[0098] 步骤7,对零件的精加工面涂层进行铣削加工。
[0099] 实验结果表明,本实施例中在对涂层进行铣削加工时,出现大面积粘刀,且表面不平整问题,原因在于涂层硬度不够,平均仅为2~3H。因此并非所有涂层都能满足后处理加工需求。
[0100] 表1为实施例1~3获得的高精密轻合金零件进行精加工面平面度测量的结果。测试结果表明,经电化学氧化/涂装复合处理,零件精加工面的平面度公差值由5级上升到9级左右,经后加工后平面度公差值降到7级以下,平面精度明显升高。这表明通过本发明的工艺,可有效改善零件表面防护效果,且达到高平面精度的要求。(评级参考国标GB/T1184-1996)。
[0101] 表2为实施例1获得的高精密轻合金零件进行盐雾试验及摩擦磨损结果,从表可知,本实施例提供的用于高精密轻合金零件的表面防护工艺获得的高精密轻合金零件盐雾1000h,评级达到9级腐,耐磨性与现有的比提高三倍以上,且摩擦系数减小一倍,实现很好的减摩耐磨效果。
[0102] 表1实施例1~3获得的高精密轻合金零件进行精加工面平面度测量的结果[0103]
[0104] 表2实施例1获得的高精密轻合金零件进行盐雾试验及摩擦磨损结果[0105] 试样 盐雾结果 摩擦系数 磨损失重率(%)AZ31 24h,出现丝状腐蚀 0.225 0.326
实施例1 1000h,表面完好,评级达到9级 0.102 0.014
[0106] 以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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