一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺，包括以下步骤：对7系铝合金工件的表面进行超声清洗；对7系铝合金工件的表面进行激光清洗；对7系铝合金工件的表面进行微弧氧化处理；对7系铝合金工件的表面进行微弧氧化的膜层效果检查。本发明专利技术对7系铝合金工件进行微弧氧化工艺处理，能够有效提高7系铝合金工件的耐蚀性能，避免腐蚀引起的各种问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺


[0001]本专利技术属于金属表面处理的
，特别是一种7系铝合金表面的微弧氧化工艺。

技术介绍

[0002]7系铝合金为超高强材料，由其加工的铝合金零部件在航空、航天及核工业中均有广泛应用，在使用过程中其零部件处于较高的应力状态和各种腐蚀环境下。由于使用条件及性能要求苛刻，为避免腐蚀作用对铝合金材料的性能产生影响，需要进行表面改性处理提高其耐蚀性。
[0003]微弧氧化又称阳极火花沉积、等离子体氧化、微等离子体氧化，是由传统阳极氧化技术发展而来，广泛用于铝及铝合金表面的一种新兴的表面改性技术。由于微弧氧化操作简单，成本低廉，并且制备的膜层具有硬度高、耐腐蚀性较强、与基体结合力强等特点。通过微弧氧化技术，铝合金在电解液中通过高压放电作用，在其表面生成一层与基体以冶金方式结合的氧化铝为主的陶瓷层，陶瓷层的高硬度及高稳定性可以满足铝合金改善耐蚀耐磨等不同的性能要求。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：7系铝合金的使用条件及性能要求比较苛刻，零部件处于腐蚀环境下时，会对铝合金材料的性能产生影响。
[0005]解决上述技术问题的意义在于：提高7系铝合金的耐蚀性，避免铝合金零部件在使用过程中的腐蚀环境对7系铝合金的性能产生影响，进而影响零部件的寿命和长期可靠性。

技术实现思路

[0006]根据上述提出的问题，本专利技术提出了一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺。
[0007]本专利技术的技术方案是：
[0008]一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺，包括以下步骤：
[0009]S101：对7系铝合金工件的表面进行超声清洗；
[0010]S102：对7系铝合金工件的表面进行激光清洗；
[0011]S103：对7系铝合金工件的表面进行微弧氧化处理；
[0012]S104：对7系铝合金工件的表面进行微弧氧化的膜层效果检查。
[0013]优选的，所述步骤S101中，将7系铝合金工件完全浸没在去离子水中，使用超声波清洗器进行清洗，实现工件的粗洗，去除工件表面油污残留。
[0014]进一步优选的，所述步骤S101中，超声波清洗器进行清洗的时间为5～10分钟。
[0015]优选的，所述步骤S102中，还包括以下步骤：
[0016]S401：使用旋转夹具装夹7系铝合金工件；
[0017]S402：调整旋转夹具的转速；
[0018]S403：调整光纤激光清洗器上激光器的参数，使7系铝合金工件匀速经过光纤激光
清洗器上清洗头的轴向中心；
[0019]S404：激光器发出激光光束，经过光纤传输进入清洗头，从激光照射发射口沿待清洗的的径向入射到7系铝合金工件的外表面，对表面污物进行激光清洗。
[0020]优选的，所述步骤S103中，还包括以下步骤：
[0021]S501：配置微弧氧化溶液；
[0022]S502：将7系铝合金工件浸没在微弧氧化溶液中进行微弧氧化；
[0023]S503：开启冷却装置和搅拌装置；
[0024]S504：取出7系铝合金工件，完全浸没在去离子水中，使用超声波清洗器进行清洗，去除7系铝合金工件表面残留的电解液；
[0025]S505：清洗后取出7系铝合金工件用压缩空气吹干。
[0026]进一步优选的，所述步骤S501中，微弧氧化溶液包括溶质和溶剂；
[0027]溶质由以下浓度的成分组成：主成膜剂Na2SiO3；导电剂NaOH；添加剂Na2EDTA；溶剂为去离子水。
[0028]进一步优选的，溶质中主成膜剂Na2SiO3浓度为8～12g/L；导电剂NaOH浓度为1～4g/L；添加剂Na2EDTA浓度为0.3～2g/L。
[0029]进一步优选的，其特征在于：所述步骤S502中，微弧氧化的氧化电流密度为10～30A/dm2，温度20～30℃，氧化时间10～30min，频率1500～3000Hz。
[0030]进一步优选的，所述步骤S504中，超声波清洗器进行清洗的时间为10～15分钟。
[0031]优选的，所述步骤S104中，微弧氧化的膜层效果检查包括目视检查和显微观察。
[0032]结合上述的所有技术方案，本专利技术所具备的优点及积极效果为：
[0033](1)微弧氧化工艺能够有效提高铝合金的耐蚀性能，避免腐蚀引起的各种问题。
[0034](2)本专利技术在表面清洗处理、微弧氧化及膜层效果检查方面操作简便，易于实施，符合环保排放标准，成本低廉，在铝合金表面的防腐处理中具有较高的应用价值。
[0035](3)本专利技术针对微弧氧化处理前的表面清洁中采用了超声清洗和激光清洗的方法，通过两种清洗过程，能够去除表面附着的较难去除的杂质，包括前序的加工处理过程中表面油污及附着牢固的氧化物等杂质，为微弧氧化过程的顺利实施，显著提高膜层的均匀性、附着力等性能。
附图说明
[0036]以下将结合附图和实施例来对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本专利技术范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
[0037]图1为本专利技术中激光清洗工艺流程示意图；
[0038]图2为本专利技术中激光清洗工件外表面的工作示意图。
具体实施方式
[0039]首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本专利技术的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本专利技术形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在
各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本专利技术的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
[0040]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0041]下面结合附图1
‑
2具体说明本专利技术。
[0042]实施例1：
[0043]一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺，包括以下步骤：
[0044]S101：对7系铝合金工件的表面进行超声清洗；
[0045]S102：对7系铝合金工件的表面进行激光清洗；
[0046]S103：对7系铝合金工件的表面进行微弧氧化处理；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S101：对7系铝合金工件的表面进行超声清洗；S102：对7系铝合金工件的表面进行激光清洗；S103：对7系铝合金工件的表面进行微弧氧化处理；S104：对7系铝合金工件的表面进行微弧氧化的膜层效果检查。2.根据权利要求1所述的一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺，其特征在于：所述步骤S101中，将7系铝合金工件完全浸没在去离子水中，使用超声波清洗器进行清洗，实现工件的粗洗，去除工件表面油污残留。3.根据权利要求2所述的一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺，其特征在于：所述步骤S101中，超声波清洗器进行清洗的时间为5～10分钟。4.根据权利要求1所述的一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺，其特征在于：所述步骤S102中，还包括以下步骤：S401：使用旋转夹具装夹7系铝合金工件；S402：调整旋转夹具的转速；S403：调整光纤激光清洗器上激光器的参数，使7系铝合金工件匀速经过光纤激光清洗器上清洗头的轴向中心；S404：激光器发出激光光束，经过光纤传输进入清洗头，从激光照射发射口沿待清洗的的径向入射到7系铝合金工件的外表面，对表面污物进行激光清洗。5.根据权利要求1所述的一种7系铝合金工件表面的微弧氧化处理工艺，其特征在于：所述步骤S103中，还包括以下步骤：S501：配置微弧氧化溶液；S502：将7系铝合...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓冬，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：发明
国别省市：