一种铝合金板材表面缺陷的检测方法技术

本发明专利技术涉及一种铝合金板材表面缺陷的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：将铝合金板材的待测试样进行预处理；采用脱脂剂对所述待测试样进行脱脂处理；将所述样放入酸性抛光液中进行电解处理以扩大微缺陷的尺寸，将所述脱脂处理后的试作为阳极材料与电源正极相连，阴极材料与电源负极相连；用水将所述电解处理后的试样表面残留的电解液中洗干净，并进行烘干处理后，采用着色剂进行渗透处理；目视观察经着色剂渗透处理后的试样表面，以确定铝合金板材的表面是否存在缺陷。该方法采用脱脂工艺与电解抛光工艺联用，工艺简单，成本低廉，可以快速、有效地识别出铝合金表面上单独采用渗透探伤法不能识别出的微裂缝类缺陷。探伤法不能识别出的微裂缝类缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金板材表面缺陷的检测方法


[0001]本专利技术涉及金属材料检测领域，涉及一种铝合金板材表面缺陷的检测方法，尤其及一种易于识别的铝合金板材表面微缺陷的快速检测方法。

技术介绍

[0002]众所周知，铝合金相较于传统的钢材料具有低密度、高的比强度、良好的机械加工性能和耐腐蚀性。目前，在非承重部位采用铝合金替代钢材料是实现汽车结构轻量化的主要方式之一。
[0003]但是，与镀锌高强钢相比，铝合金板材的表面状况更为复杂。铝合金中的第二相颗粒在赋予了板材独特的力学性能的同时，也会产生一定的问题。轧制过程中，第二相颗粒与板材的形变往往是不一致的，这就导致了铝合金板材上一些裂纹等缺陷的产生。当这些缺陷部位的缝隙和高度差较大时，汽车前处理过程很难对这些缺陷部位进行遮盖，一些前处理工艺的缺陷会就此产生。
[0004]目前，金属器件表面缺陷识别的方法很多，针对板材表面的微裂纹类缺陷，较为常见的检测方法是渗透探伤法。但是，汽车用板材表面氧化膜以及油脂等杂质的存在会大幅地阻碍着色剂向裂纹内部渗透。当裂纹的深度低于50μm时裂纹对于着色剂的储存能力较差，导致后续缺陷部位的显色不明显，使得最终的显色效果很差。并且这些方法大多需借助超声波、X射线以及红外线等技术手段。这些高精度仪器不但造价昂贵，还需要相关操作人员具备相应的知识与操作技能，不适用于生产现场。
[0005]因此，急需一种工艺过程简单，可以应用于生产现场，检测精度高、速度快且成本低廉的铝合金板材表面缺陷检测方法。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术的缺点和不足，本专利技术提供一种铝合金板材表面缺陷的检测方法，本专利技术创造性地采用了脱脂与抛光液电解联用的检测方法。具体地，本专利技术一方面采用了脱脂处理来脱除铝合金板材表面的油脂，保证铝合金表面的清洁度。另一方面，电解抛光法通常用于使金属板材的表面平整光滑(即，常规意义上的抛光)，但是专利技术人反其道而行之，创造性地利用抛光液来电解铝合金板材，以便有效地脱除板材表面上的氧化物和氢氧化物等，同时进一步拓展微裂纹的深度，增加缺陷部位对渗透剂的存储能力，防止清洗导致的渗透剂全部流失，从而提升着色渗透探伤剂对板材表面微裂纹的识别能力。
[0007]具体方案如下：
[0008]一种铝合金板材表面缺陷的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
[0009]S1、将铝合金板材的待测试样进行预处理；
[0010]S2、采用脱脂剂对所述待测试样进行脱脂处理；
[0011]S3、将所述样放入酸性抛光液中进行电解处理以扩大微缺陷的尺寸，将所述脱脂处理后的试作为阳极材料与电源正极相连，阴极材料与电源负极相连；
[0012]S4、用水将所述电解处理后的试样表面残留的电解液中洗干净，并进行烘干处理后，采用着色剂进行渗透处理；
[0013]S5、目视观察经着色剂渗透处理后的试样表面，以确定铝合金板材的表面是否存在缺陷。
[0014]进一步地，所述铝合金板材的表面缺陷包括深度尺寸为50μm以下的微缺陷。仅采用常规的渗透探伤法等不能有效地识别出这种尺寸级别的微小裂纹。
[0015]优选地，步骤S1中所述预处理包括：切取大小为5～10cm
×
10～20cm的所述待测试样，用500～4000目的砂纸打磨边缘，去除切削等处理产生的毛刺。
[0016]优选地，步骤S2中所述脱脂处理的温度为10～80℃，时间为0.5～30min。
[0017]进一步地，步骤S3中所述酸性抛光液由体积比为50～70％的85％H3PO4、体积比为30～50％的98％浓H2SO4和浓度比为0.2～5g/L的络合剂混合配制，并用稀碱液调节所述抛光液的pH值为2～4。
[0018]优选地，所述络合剂是硫脲、酒石酸或聚乙二醇，所述稀碱液为稀NaOH溶液。
[0019]优选地，步骤S3中所述阴极材料是不锈钢或石墨板。
[0020]进一步地，步骤S3中所述阳极材料与阴极材料之间距离被设定为3～10cm，电解过程的电流密度被控制为5～25A/dm2、温度被设定在8～60℃，电解时间被控制为1～30min。
[0021]优选地，所述酸性抛光液是由，体积比为50％的85％H3PO4、体积比为50％的98％浓H2SO4和浓度比为0.5g/L的络合剂混合配制，PH值为2～3。
[0022]优选地，所述阳极材料与阴极材料之间距离为约5cm，电解过程的电流密度被控制为约8A/dm2、温度被设定在约40℃，电解时间被控制为约3min。
[0023]本专利技术的有益效果为：
[0024]①
本专利技术采用脱脂工艺与电解抛光工艺联用，能够很好地脱除板材表面的油脂，保证铝合金表面清洁。电解抛光工艺可以有效地脱除板材表面的氧化物以及氢氧化物，并且可以对为裂纹的深度作进一步地拓展，从而提升渗透探伤剂对板材表面微裂纹的识别能力。特别是针对深度低于50μm的裂纹具有良好的识别作用。
[0025]②
本专利技术采用的抛光液使用量少、可回收多次利用、环境污染小、成本低。
[0026]③
络合剂和阴极材料获取方便且效果优异。
[0027]④
本专利技术的电解法工艺过程简单，操作快捷方便，设备成本低廉，且检测结果直观，在铝合金板材表面缺陷检测和识别方面前景巨大。
附图说明
[0028]图1是本专利技术方法的检测流程示意图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]除非特别指明，否则说明书使用的所有术语均具有本领域技术人员通常理解的含
义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构不再详细说明。
[0031]下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0032]首先，从待检测的铝合金板材切取试样。试样的尺寸可以被控制为5～10cm
×
10～20cm。如果需要的话，可以用500～4000目的砂纸打磨试样的切割边缘，以去除切削等处理所产生的毛刺。注意，要避免对试样的待检测表面造成损伤。
[0033]然后，采用脱脂剂对获取的试样进行脱脂处理。脱脂剂例如可以是弱碱性脱脂剂、酸性脱脂剂、有机溶剂或上述脱脂剂的混合溶液。脱脂处理的温度可以控制在10～80℃，时间控制在0.5～30min。通过脱脂处理，可以去除试样表面的油脂等杂质，不然这些杂质将在后续的着色剂渗透处理中大幅地阻碍着色剂向试样表面的裂纹内部渗透。
[0034]接着，配制电解用的酸性抛光液。抛光液可以包含有体积比为50～70％的85％H3PO4，体积比为30～50％的98％浓H2SO4，浓度比为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金板材表面缺陷的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：S1、将铝合金板材的待测试样进行预处理；S2、采用脱脂剂对所述待测试样进行脱脂处理；S3、将所述样放入酸性抛光液中进行电解处理以扩大微缺陷的尺寸，将所述脱脂处理后的试作为阳极材料与电源正极相连，阴极材料与电源负极相连；S4、用水将所述电解处理后的试样表面残留的电解液中洗干净，并进行烘干处理后，采用着色剂进行渗透处理；S5、目视观察经着色剂渗透处理后的试样表面，以确定铝合金板材的表面是否存在缺陷。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述铝合金板材的表面缺陷包括深度尺寸为50μm以下的微缺陷。3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤S1中所述预处理包括：切取大小为5～10cm
×
10～20cm的所述待测试样，用500～4000目的砂纸打磨边缘，去除切削等处理产生的毛刺。4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤S2中所述脱脂处理的温度为10～80℃，时间为0.5～30min。5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤S3中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建中，崔智春，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：