【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防电偶腐蚀金属连接件，具体涉及一种防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件及其制造方法。
技术介绍
1、在工业领域中，镁合金/铝合金具有密度低、比强度高、比刚度高、有良好的铸造和塑性加工性能等优点，广泛用于航空航天、汽车制造、建筑装饰、家用电器产品中。在镁合金/铝合金器件中，螺丝钉发挥着重要的作用，既可以作为紧固件使用，也可以作为连接件使用，通常用于工件之间的连接和固定。
2、电偶腐蚀是指由于腐蚀电位不同，异种金属处于同一介质中且彼此电连通，造成较活泼金属在接触部位加重的局部腐蚀。电偶腐蚀的必要条件是离子通道、电子通道和电位差，任何一个环节消失，电偶腐蚀就会停止。通常发生电偶腐蚀的三个必要条件：（1）两种材料电位不一样；（2）电子通道，即金属间形成电子连接；（3）离子通道，即电解质溶液同时接触覆盖阴极和阳极。目前螺丝钉一般采用碳钢材质，相比于铝合金/镁合金器件来说，其电极电位更高，两者容易形成电位差；同时螺丝钉与镁合金/铝合金工件接触后形成了电子通道；当同时暴露在空气当中时，其连接处由于水蒸气附着到两种金属表面易形成水膜，这样就构成了离子通道，三个必要条件同时满足了，电极电位偏负的镁合金/铝合金作为阳极，发生溶解而被腐蚀，该过程即发生电偶腐蚀。
3、为了防止镁合金/铝合金器件电偶腐蚀，有人采用铝合金材质螺丝钉，这样铝合金螺丝钉和镁合金/铝合金器件的电极电位接近，不易产生电偶腐蚀，但是铝合金材质本身硬度偏低，在受力过大会铝合金材质螺丝钉在拧紧的过程中产生“滑丝”，铝合金螺丝钉无法拧紧，起不到连接固定的作用。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件，应用在汽车制造、建筑装饰、舞台灯具以及家用电器行业，主要解决碳钢紧固件和镁合金/铝合金零部件连接处的电偶腐蚀问题，以及铝合金螺丝钉易“滑丝”的问题。
2、为解决上述问题，本申请所采用的技术方案如下：
3、本申请实施例提供一种防的镀铝连接紧固件，具有碳钢本体，所述碳钢本体包括用于连接镁合金/铝合金器件的紧固端和位于紧固端上方的外端，所述紧固端和外端一体成型；所述外端的表面覆盖有镀铝层，所述外端的表面与镀铝层之间的界面有过渡金属层；所述紧固端表面设有用于与镁合金/铝合金器件啮合的螺纹，所述外端表面光滑；所述镀铝连接紧固件通过紧固端连接入镁合金/铝合金器件上以避免镀铝连接紧固件与镁合金/铝合金零部件之间产生电偶腐蚀。
4、作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的过渡金属层为铝铁合金层，所述铝铁合金层的厚度为80µm-200µm。
5、作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的镀铝连接紧固件为镀铝螺丝、镀铝螺钉或者镀铝螺杆。
6、作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的镀铝层的厚度为10-30µm。
7、本申请实施例还提供了一种防的镀铝连接紧固件的制造方法，包括
8、预处理：对碳钢本体进行除锈和清洁；
9、助镀处理：把清洗干净的碳钢本体放入加热的水溶性的助镀剂中进行助镀处理，并烘干；
10、热浸铝处理：把烘干后的碳钢本体浸入熔融的铝液中进行热浸镀铝，镀铝完成后取出碳钢本体；
11、后处理：把镀铝完成后取出碳钢本体放在空气中冷却至室温，自然晾干；
12、局部碱蚀：采用碱蚀工艺将碳钢本体的紧固端插入碱蚀液中进行常温碱蚀，蚀刻掉镀铝层露出碳钢材质，得到镀铝连接紧固件；
13、烘干：碱蚀工艺处理后的镀铝连接紧固件清洗干净后烘干即可。
14、作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的助镀处理过程中，助镀剂加热的温度为75-85℃，助镀处理时间为5-30min。
15、作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的助镀剂由以质量百分数计算的以下组分组成：
16、nacl 1.5%-3%、
17、kf 3.8%-5.2%、
18、zncl2 1.8%-2.5%、
19、k2zrf6 2%-5%、
20、其余为水。
21、作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的热浸铝处理中，熔融的铝液温度为720℃-790℃，热浸镀铝时间为1min-5min。
22、作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的碱蚀液为10-50g/l naoh水溶液。
23、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
24、1．本申请实施例所述的防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件应用在汽车制造、建筑装饰、舞台灯具以及家用电器行业，碳钢具有良好的机械性能和加工性能，能够满足紧固件在使用过程中的强度和耐用性要求，外端表面的镀铝层能够在紧固件表面形成一层保护膜，阻止腐蚀介质与碳钢本体的直接接触，可以有效防止碳钢紧固件和镁合金/铝合金零部件连接处的电偶腐蚀问题，从而大大延长了镁合金/铝合金零部件的使用寿命。
25、2．本申请实施例所述的防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件相比于铝合金螺丝钉来说，碳钢具有出色的硬度和韧性，使得紧固件在拧紧过程中不易变形，能够提供稳定且可靠的紧固效果，避免铝合金螺丝钉可能因材质较软而导致的无法拧紧的问题。碳钢紧固端与被连接件之间的良好摩擦性能，有效避免了铝制紧固螺丝常见的滑丝问题。
26、下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件，其特征在于，具有碳钢本体，所述碳钢本体包括用于连接镁合金/铝合金器件的紧固端和位于紧固端上方的外端，所述紧固端和外端一体成型；所述外端的表面覆盖有镀铝层，所述外端的表面与镀铝层之间的界面有过渡金属层，所述紧固端不覆盖镀铝层；所述紧固端表面设有用于与镁合金/铝合金器件啮合的螺纹，所述外端表面光滑；所述镀铝连接紧固件通过紧固端连接入镁合金/铝合金器件上以避免镀铝连接紧固件与镁合金/铝合金零部件之间产生电偶腐蚀。
2.根据权利要求1所述的防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件，其特征在于，所述过渡金属层为铝铁合金层，所述铝铁合金层的厚度为80µm-200µm。
3.根据权利要求1所述的防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件，其特征在于，所述镀铝连接紧固件为镀铝螺丝、镀铝螺钉或者镀铝螺杆。
4.根据权利要求1所述的防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件，其特征在于，所述镀铝层的厚度为10µm-30µm。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件的制造方法，其特征在于，包括
6.根据权利要求5所述的制造方法，
7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述助镀剂由以质量百分数计算的以下组分组成：
8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述热浸铝处理中，熔融的铝液温度为720℃-790℃，热浸镀铝时间为1min-5min。
9.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述碱蚀液为10-50g/L NaOH水溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件，其特征在于，具有碳钢本体，所述碳钢本体包括用于连接镁合金/铝合金器件的紧固端和位于紧固端上方的外端，所述紧固端和外端一体成型；所述外端的表面覆盖有镀铝层，所述外端的表面与镀铝层之间的界面有过渡金属层，所述紧固端不覆盖镀铝层；所述紧固端表面设有用于与镁合金/铝合金器件啮合的螺纹，所述外端表面光滑；所述镀铝连接紧固件通过紧固端连接入镁合金/铝合金器件上以避免镀铝连接紧固件与镁合金/铝合金零部件之间产生电偶腐蚀。
2.根据权利要求1所述的防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件，其特征在于，所述过渡金属层为铝铁合金层，所述铝铁合金层的厚度为80µm-200µm。
3.根据权利要求1所述的防电偶腐蚀的镀铝连接紧固件，其特征在于，所述镀铝连接紧固件为镀铝螺丝、镀铝螺钉或者镀铝螺杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹，单大勇，黄雄，
申请(专利权)人：广东腐蚀科学与技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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