一种铝合金的加工方法技术

本发明专利技术涉及一种铝合金的加工方法，属于铝合金加工技术领域。具体包括：将铝合金半成品以Na2CO3和椰油酸二乙醇酰胺的混合液为脱脂液先进行碱性脱脂处理，然后用配伍合理的电镀锡液进行电镀锡处理，最后在电镀后的铝合金表面涂覆一层改性环氧树脂，其中，电镀锡处理时的电镀锡液包括SnSO420‑40％、咪唑啉二羧酸钠3‑20％、1,10‑邻二氮杂菲5‑20％、葡萄糖酸钠3‑10％、柠檬酸钠3‑10％、碳颗粒0.5‑3％。本发明专利技术通过多重保护，进一步提高铝合金的耐磨性和耐腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金的加工方法
本专利技术涉及一种铝合金的加工方法，属于铝合金加工

技术介绍
铝合金具有密度小、比强度和比刚度较高、塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性、抗冲击性能和相当高的再回收率、再生率等一系列优良特性，因此受到了人们的普遍关注。目前铝合金被广泛应用于各行各业，如制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件，舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，因其良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度而被用于制造飞机油箱、油管，以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等。随着铝合金行业的快速发展，对其加工技术的要求也越来越高。目前普遍采用的加工技术有通过激光、氩弧、电火花堆焊等手段使合金表面合金化；以等离子喷涂、电化学方法为主的合金表面覆层法；借助冷态基体迅速冷却工艺对合金表现进行电子束改性等。表面合金化过程中合金的氧化烧损严重，单一的喷涂或电化学处理都不能够满足一些特殊领域对铝合金材料耐腐蚀耐磨性能的要求，因此开发和筛选一种新型铝合金加工技术显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种铝合金的加工方法，通过该方法加工得到的铝合金具有较好的耐腐蚀性和耐磨性。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种铝合金的加工方法，所述的加工方法包括如下步骤：将铝合金半成品先碱性脱脂处理，然后进行电镀锡处理，最后在电镀后的铝合金表面涂覆一层改性环氧树脂。本专利技术采用的加工方法为将铝合金半成品先碱性脱脂处理，除去铝合金表面附着的脂肪油脂，脂肪油脂不利于合金与电镀液充分接触，且会污染电镀液，需要脱除，接着将脱脂处理后的铝合金半成品进行电镀锡处理，得到无毒性、易焊接、耐腐蚀、耐变色的锡镀层，且因为前处理碱性脱脂的存在，使其锡镀层在合金材料表面具有结合牢固、光亮、致密、均匀、连续等优点。且本专利技术在锡镀层表面还涂覆改性环氧树脂，改性环氧树脂具有长期保护作用，浸渍于水中，可继续固化，具有极佳的抗阴极剥离性能，虽然改性环氧树脂涂层暴露在大气环境中就发生粉化和退色，但是这种现象不会影响防腐蚀性能，综合以上因素，本专利技术选择用改性的环氧树脂涂覆在电镀锡层表面对铝合金材料进行双重保护，进一步提高铝合金的耐磨性和耐腐蚀性能。在上述铝合金的加工方法中，碱性脱脂处理时温度为35℃-40℃，持续脱脂时间为10-15min。在上述铝合金的加工方法中，碱性脱脂处理中的脱脂液为Na2CO3和表面活性剂的混合液，其中Na2CO3占脱脂液总质量的15-20％，表面活性剂占脱脂液总质量的3-5％，余量为水。作为优选，表面活性剂为椰油酸二乙醇酰胺(RCON(CH2CH2OH)2)。RCON(CH2CH2OH)2(椰油酸二乙醇酰胺6501)作为非离子表面活性剂具有显著地乳化和去污能力，抗静电、防锈、防腐蚀等性能。其与弱碱性Na2CO3配伍可以发挥更好的活性，增强去油污效果。在上述铝合金的加工方法中，电镀锡处理时的电镀锡液包括SnSO420-40％、咪唑啉二羧酸钠3-20％、1,10-邻二氮杂菲5-20％、葡萄糖酸钠3-10％、柠檬酸钠3-10％、碳颗粒0.5-3％。现有技术中一般是用ENSA(α-萘酚磺酸聚氧乙烯醚)作添加剂，使此镀液能沉积出连续的附着良好的锡镀层并能随后通过软熔而光亮，也能阻止二价锡氧化成四价锡，现有技术中的络合剂一般为酒石酸钾钠和焦磷酸钾，然而本申请电镀液通过合理配伍，同时使用咪唑啉二羧酸钠、1,10-邻二氮杂菲、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠，其中在本专利技术的电镀液中咪唑啉二羧酸钠作为两性表面活性剂具有良好的表面活性，有利于提高锡镀液对铝合金表面的浸润能力；1,10-邻二氮杂菲的存在不仅可以改变镀层的结晶相貌，使镀层趋于平整光亮，同时还能改善镀层的耐碱性及蚀刻性能，本专利技术中的络合物葡萄糖酸钠与二价锡离子形成稳定的络合物,提高镀锡层的抗蚀性,减小内应力，其与络合物柠檬酸协同作用，进一步细化锡沉积层。再者本专利技术镀锡液中加入了适量的碳颗粒，通过与其他组分的作用，进一步提高铝合金的耐磨性，降低铝合金的摩擦系数。作为优选，电镀锡液中还包括pH调节剂1-10％，苯酚磺酸(PSA)3-10％。PSA是用浓硫酸和苯酚按照一定配制比例磺化制备而得，其作用是可以增加电镀液的导电性并防止二价锡氧化成四价锡。作为优选，电镀锡液中还包括抗氧化剂1-5％。在上述铝合金的加工方法中，所述的改性环氧树脂包括如下组分：环氧树脂40-60％、饱和聚酯树脂5-20％、改性聚碳酸酯5-10％、无机填料10-20％、固化剂5-20％。本专利技术改性环氧树脂以环氧树脂为主体，复配饱和聚酯树脂和改性聚碳酸酐，并加入适量的无机填料，其中采用酸值低的饱和聚酯树脂与环氧树脂反应，调整了环氧树脂的分子分布，引入了具有低温固化活性的活性基团，降低了固化反应活化能，从而降低了粉末涂料固化反应温度，使得饱和聚酯树脂和环氧树脂的性能发生互补，节约了能源，减少了环境污染。同时加入的改性聚碳酸酯其分子结构与环氧树脂相似，能与饱和聚酯树脂一起作用，与环氧树脂形成一个均相网络结构，大大提高环氧树脂的力学性能，且当饱和聚酯树脂与改性聚碳酸酯的质量比在(1.5-2)：1时，效果最佳。而在改性树脂中加入的无机填料，使得环氧树脂的分子链不能再占据原来的全部空间而在某种程度上被固定化，并可能引起环氧树脂的取向。由于填料的尺寸稳定性，所填充的环氧树脂界面区域内的分子链运动受到限制，而使其热变形温度提高，收缩率降低，弹性模量、硬度、刚度、冲击强度提高。同时无机填料还可以作为稀释剂来调节环氧树脂的粘度。作为优选，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂中的一种或两种。进一步优选，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂按50-80％、20-50％的混合物。双酚A型环氧树脂交联密度较高，内应力较大，柔韧性、耐疲劳和耐热性差，而苯酚酚醛环氧树脂黏度较大，单独使用不利于其均匀涂覆在合金表面，而当两种树脂复配组合时其优良性能得到保留的同时，还会起到相互协同作用，规避单独使用存在的缺陷。作为优选，所述的无机填料为二氧化硅，尺寸5-15μm。本专利技术采用粒径为5-15μm的二氧化硅硅作为填充材料，其原因在于二氧化硅多孔，耐高温，具有较大的表面积，易于环氧树脂浸润和分散。作为优选，所述的固化剂为对苯二酚、聚醚多胺、含环硅氧烷中的一种或多种。进一步优选，所述的固化剂为对苯二酚、聚醚多胺、含环硅氧烷按30-50％、20-40％和10-30％的混合物。本专利技术选择三种固化剂复配，其原因在于三种固化剂组合会产生交联固化效应，使环氧树脂网络为均相体系，从而提高环氧树脂网络的韧性。在上述铝合金的加工方法中，所述的改性环氧树脂通过如下方法改性制得：按上述改性环氧树脂所述的组分称取原料，将环氧树脂先加热溶解成溶液一；再将饱和聚酯树脂、改性聚碳酸酐加热溶解成溶液二；将溶液二加入到溶液一中先搅拌均匀；然后加入无机填料和固化剂，搅拌下反应1-3h，得改性环氧树脂。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1.本专利技术对铝合金半成品先碱性脱脂处理，再进行电镀锡，最后在镀锡层表面再涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金的加工方法，其特征在于，所述的加工方法包括如下步骤：将铝合金半成品先碱性脱脂处理，然后进行电镀锡处理，最后在电镀后的铝合金表面涂覆一层改性环氧树脂。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金的加工方法，其特征在于，所述的加工方法包括如下步骤：将铝合金半成品先碱性脱脂处理，然后进行电镀锡处理，最后在电镀后的铝合金表面涂覆一层改性环氧树脂。2.根据权利要求1所述的铝合金的加工方法，其特征在于，碱性脱脂处理时温度为35℃-40℃，持续脱脂时间为10-15min。3.根据权利要求1或2所述的铝合金的加工方法，其特征在于，碱性脱脂处理中的脱脂液为Na2CO3和表面活性剂的混合液，其中Na2CO3占脱脂液总质量的15-20％，表面活性剂占脱脂液总质量的3-5％，余量为水。4.根据权利要求1或2所述的铝合金的加工方法，其特征在于，电镀锡处理时的电镀锡液包括SnSO420-40％、咪唑啉二羧酸钠3-20％、1,10-邻二氮杂菲5-20％、葡萄糖酸钠3-10％、柠檬酸钠3-10％、碳颗粒0.5-3％。5.根据权利要求4所述的铝合金的加工方法，其特征在于，电镀锡液中还包括pH调节剂1-10％，苯酚磺酸3-10％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈洪江，高海歆，
申请(专利权)人：横琴国际知识产权交易中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44