铝及铝合金表面预处理的方法

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：表5-8铝及铝合金除油液的配方及工艺条件除了上述化学除油液，还有有机溶剂如汽油、三氯乙烯、三氯三氟乙烷等也可用于铝合金制件的除油清洗。

在电力设备中常用的金属材料，用量最大的就是钢铁材料，其次就是铝及铝合金材料，主要用作设备的外壳等。

在铝及铝合金的底材表面漆膜的附着力不强，必须经过表面处理，形成一层转化膜。这不仅提高了漆膜的结合力，而且使耐蚀性能大大提高。

铝及铝合金产品在加工过程中必然会沾有油污，由于本身有自然氧化存在，所以表面处理包括以下几个工序：碱洗→水洗→去除氧化皮→水洗→转化处理→热风干燥。

1.碱洗

碱洗的作用是：清除铝及铝合金表面的油污；除去表面自然生成的氧化膜。

铝及铝合金清洗除油通常在专用的清洗液中进行，清洗液为碱性，也可用水剂清洗剂，其配方和工艺条件见表5-8。

表5-8　铝及铝合金除油液的配方及工艺条件

除了上述化学除油液，还有有机溶剂如汽油、三氯乙烯、三氯三氟乙烷等也可用于铝合金制件的除油清洗。

应用碱液、水剂清洗剂时，除油方法主要是浸洗或喷洗。有些情况下用电解清洗，可布置在连续作业的前处理生产线上。如除油要求高，还可辅以超声波清洗，或几种清洗方法组合使用。

当选用的有机溶剂为除油清洗液时，除油方法主要是擦洗或浸洗。对于中小型制件可置于密闭容器内喷洗。应用三氯乙烯或三氯三氟乙烷时，宜用气相清洗，也可配合应用浸洗或喷洗。

铝及铝合金经化学除油后，有时表面会留下一些表面缺陷，而且由于化学除油液的碱含量低，一般不能将铝及铝合金表面的自然氧化膜除去，因此在化学除油后还需进行碱洗，碱洗的方法是在40～60g/LNaOH水溶液中，在50～60℃的温度下浸蚀2h。

经过碱洗后，铝及铝合金表面会残留一些腐蚀残余物，表面呈暗灰色，这时需进行出光处理，即在300～500g/L的硝酸水溶液中，在室温下快速浸渍一下，清除表面的浮渣。

2.去除氧化皮

铝合金制件表面的自然氧化膜或污点需要除去，对于轧制的铝合金制件可置于混合酸中，在65℃下浸渍1～3min，然后取出并在浓硝酸中浸泡10～15s，再进行中和，冲洗干净。供化学除氧化膜的混合酸的配方是：CrO₃35g/L、H₂SO₄172g/L、HF5g/L。

对压铸和铸造铝合金制件的化学除氧化膜，可在硝酸中于室温下浸渍10～15s，取出洗净，再放在45g/LNaOH溶液中在60～70℃浸渍10s；然后再置于3份硝酸与1份氢氟酸的混合酸中，在室温下浸渍5s，洗净；再置于硝酸中浸渍10～15s，冲洗干净。

3.转化处理

转化处理又称为氧化处理，即在铝及铝合金表面形成一层规则的多孔性的氧化膜，以提高漆膜的附着力。氧化处理主要包括化学氧化和电化学氧化（又称阳极氧化）两种。化学氧化处理比较简单，对于要求不太高的场合大多采用化学氧化处理，但对于要求高的场合采用阳极氧化更适宜。

化学氧化法包括碱性铬酸盐法、铬酸盐法、磷酸铬酸盐法和磷酸锌法，后两者更适用于铁、铝等不同金属组合的产品。

碱性铬酸盐法中的M.B.V.法的处理液典型配方是：碳酸钠50g、铬酸钾20g、蒸馏水1L。

铬酸盐法又可分为催化型和非催化型两种，非催化型处理液的基本组成是三氧化铬、氢氟酸和无机酸，配方是：三氧化铬4g/L、重铬酸钠3.5g/L、氟化钠0.8g/L、用硝酸将pH值调节到1.5。

在非催化型中加入赤血盐，即为催化型，催化型铬酸盐法能加快氧化膜的形成。氧化膜的质量与底材成分、处理液的pH值、六价铬的浓度、处理时间、处理温度、搅拌情况、处理液中的杂质、清水清洗程度和氧化膜干燥情况等有关，清水清洗和氧化膜的干燥也很重要。

清洗可避免上一工序的化学品带入下一工序而影响氧化膜的质量。

4.热风干燥

氧化膜形成之初，质软呈胶状，不耐摩擦，干后逐渐变硬，所以必须用热风加速干燥。热风的温度控制在65℃以下，不宜超过此温度或加热过久，以免氧化膜失水而降低耐蚀性。

氧化膜虽不宜处于65℃以上的温度，但漆膜烘烤温度远远高于此温度，但在漆膜下的氧化膜在漆膜烘烤温度下未曾发现过有任何不利的影响。