專利名稱：一種鋁合金工件表面處理方法及鋁合金工件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面處理技術(shù)，尤其涉及一種鋁合金工件表面處理方法及鋁合金工件。
背景技術(shù)：
用于防爆照明燈具外殼的鋁合金工件由于經(jīng)常使用于惡劣環(huán)境，對其表面防腐， 耐磨，耐高溫等性能要求特別嚴(yán)格。對于用于防爆照明燈具外殼的鋁合金工件，目前常用的 防腐工藝是在工件外表面單純噴塑粉。 這種表面處理工藝的主要缺點(diǎn)是1)所得到的保護(hù)層厚度不均勻，在工件彎折、 邊角等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部分難以噴到，在惡劣的環(huán)境中常常會(huì)出現(xiàn)裂紋、破裂、甚至?xí)笃?落，使基體容易腐蝕；2)由于在防爆照明燈具的防爆結(jié)合面不允許采用涂料來保護(hù)，外殼 直接與腐蝕環(huán)境接觸，使得防爆結(jié)合面上更容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種鋁合金工件 表面處理方法，可在鋁合金工件形成一層均勻且具有良好防護(hù)、耐磨效果的鍍層，為鋁合金 工件的防護(hù)提供了一種有效的措施。 本發(fā)明的另一 目的在于，提供一種采用以上鋁合金工件表面處理方法得到的鋁合 金工件。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 構(gòu)造一種鋁合金工件表面處理方法，其包括以下步驟 A、清洗被加工鋁合金工件表面； B、對清洗后的鋁合金工件施鍍，在鋁合金工件表面形成鍍鎳層，并在鍍鎳層外鍍 上一層保護(hù)層； C、清洗及烘烤經(jīng)施鍍處理后的鋁合金工件。 本發(fā)明所述的鋁合金工件表面處理方法，其中，所述鍍鎳層包括中磷鍍鎳層和高 磷鍍鎳層，所述保護(hù)層為低磷鍍鎳層，所述步驟B包括 Bl、依次采用中磷鍍鎳溶液、高磷鍍鎳溶液對清洗后的鋁合金工件施鍍，在鋁合金 工件表面形成兩層鍍鎳層，從內(nèi)至外依次為中磷鍍鎳層和高磷鍍鎳層，再采用低磷鍍鎳溶 液對鋁合金工件進(jìn)行施鍍，在高磷鍍鎳層上形成所述低磷鍍鎳層。 本發(fā)明所述的鋁合金工件表面處理方法，其中，所述鍍鎳層為高磷鍍鎳層，所述保 護(hù)層為低磷鍍鎳層，所述步驟B包括 B2、采用高磷鍍鎳溶液對清洗后的鋁合金工件施鍍，在鋁合金工件表面形成所述 高層鍍鎳層，再采用低磷鍍鎳溶液對鋁合金工件進(jìn)行施鍍，在高磷鍍鎳層上形成所述低磷 鍍鎳層。 本發(fā)明所述的鋁合金工件表面處理方法，其中，所述步驟B中，所述中磷鍍鎳溶液pH值為4. 5 5. 5，施鍍溫度為85°C 95。C，施鍍時(shí)間10 60分鐘。 本發(fā)明所述的鋁合金工件表面處理方法，其中，所述高磷鍍鎳溶液pH值為4. 5
5，施鍍溫度為85°C 95t:，施鍍時(shí)間10 60分鐘。 本發(fā)明所述的鋁合金工件表面處理方法，其中，所述低磷鍍鎳溶液pH值為4. 5 5. 5，施鍍溫度為85°C 95°C，時(shí)間10 60分鐘。 本發(fā)明所述的鋁合金工件表面處理方法，其中，所述步驟A包括 Al、將鋁合金工件表面進(jìn)行噴砂處理，去除鋁合金工件表面的油污，去除鋁合金工
件表面上的自然氧化膜，去掉堿蝕后殘留在鋁合金工件表面的污斑。 本發(fā)明還提供了一種鋁合金工件，包括鋁合金基體，其中，所述鋁合金基體上設(shè)置 有鍍鎳層，在所述鍍鎳層外還設(shè)置有保護(hù)層。 本發(fā)明所述的鋁合金工件，其中，所述鍍鎳層從內(nèi)向外依次包括中磷鍍鎳層和高 磷鍍鎳層，所述保護(hù)層為低磷鍍鎳層。 本發(fā)明所述的鋁合金工件，其中，所述鍍鎳層為高磷鍍鎳層，所述保護(hù)層為低磷鍍 鎳層。 本發(fā)明的鋁合金工件表面處理方法充分發(fā)揮了中、高、低磷鍍鎳層的優(yōu)點(diǎn)，采用該 多層鍍鎳工藝可在鋁合金工件形成一層均勻且具有良好防護(hù)、耐磨效果的鍍層，為鋁合金 工件的防護(hù)提供了一種有效的措施，克服了現(xiàn)有技術(shù)工藝對鋁合金工件易造成防護(hù)層不均 勻，或者在裸露的結(jié)合面容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的缺點(diǎn)，所制得的鋁合金工件尤其適合用于制 備用于惡劣環(huán)境下的產(chǎn)品，如防爆照明燈具等。
具體實(shí)施例方式
下面通過4組實(shí)施例，對本發(fā)明的鋁合金工件表面多層鍍鎳的處理工藝作詳細(xì)介 紹。 實(shí)施例1 本發(fā)明實(shí)施例的鋁合金工件表面多層鍍鎳的處理工藝，具體流程如下 步驟Sl、清洗被加工鋁合金工件表面，可采用如下步驟進(jìn)行噴砂一堿洗一水洗
—堿蝕一水洗一酸洗一水洗，具體包括 (1)先將鋁合金工件表面進(jìn)行噴砂處理； (2)堿洗去掉鋁合金工件表面的油污，以保證在堿蝕工序中鋁合金工件表面的
均勻性，提高產(chǎn)品質(zhì)量； (3)水洗用清水清洗； (4)堿蝕進(jìn)一步凈化鋁合金工件表面，并將鋁合金工件表面上的自然氧化膜清 除干凈； (5)水洗用清水清洗； (6)酸洗去掉堿蝕后殘留在鋁合金工件表面的污斑；
(7)水洗用離子水沖洗。 其中，所采用的堿洗劑優(yōu)選為5%的NaOH，溫度為50°C ，時(shí)間0. 5分鐘； 所采用的堿蝕劑優(yōu)選為濃度30g/L的NaOH，溫度50°C ，直到有氣泡產(chǎn)生時(shí)拿出鋁
合金樣品；
所采用的酸洗劑優(yōu)選為鹽酸、有機(jī)酸和水的比例為1 :1:4。
步驟S2 、對清洗后的鋁合金工件施鍍，在鋁合金工件表面形成鍍鎳層，并在鍍鎳層
外鍍上一層保護(hù)層；其中，鍍鎳層包括中磷鍍鎳層和高磷鍍鎳層，保護(hù)層為低磷鍍鎳層。
操作方法為采用中磷鍍鎳溶液、高磷鍍鎳溶液對清洗后的鋁合金工件施鍍，在鋁
合金工件表面形成兩層鍍鎳層，從內(nèi)至外依次為中磷鍍鎳層和高磷鍍鎳層，再采用低磷鍍
鎳溶液對鋁合金工件進(jìn)行施鍍，在高磷鍍鎳層上形成所述低磷鍍鎳層。 其中，所采用的中磷鍍鎳溶液為25g/L的硫酸鎳，30g/L的次磷酸鈉，15g/L的檸
檬酸和25g/L的乳酸的混合液，其pH值為4. 5，施鍍溫度為85t:，施鍍時(shí)間10分鐘。 所采用的高磷鍍鎳溶液為25g/L的硫酸鎳，15g/L的次磷酸鈉，10g/L的蘋果酸，
15g/L的乳酸，10g/L的丙酸的混合液和1. 5mg/L穩(wěn)定劑Pb2+的混合液，其pH值為4. 5，施
鍍溫度為85t:，施鍍時(shí)間10分鐘。 所采用的低磷鍍鎳溶液為20g/L的硫酸鎳，25g/L的次磷酸鈉，15g/L的醋酸鈉，25g/L的羥基乙酸鈉和1. 5mg/L穩(wěn)定劑Pb2+的混合液，其pH值為4. 5，施鍍溫度為85°C ，施鍍時(shí)間IO分鐘。 步驟S3、清洗及烘烤經(jīng)施鍍處理后的鋁合金工件，具體可以采用以下步驟進(jìn)行先用清水清洗，再進(jìn)行烘烤，驅(qū)除鍍鎳時(shí)吸附的氫氣，并釋放鍍層中存在的應(yīng)力，提高鍍層與鋁合金工件表面的結(jié)合強(qiáng)度。
實(shí)施例2 采用實(shí)施例1中同樣的工藝對鋁合金工件進(jìn)行表面處理，所不同的是，在步驟S2中，所采用的中磷鍍鎳溶液為30g/L的硫酸鎳，35g/L的次磷酸鈉，20g/L的檸檬酸和30g/L的乳酸的混合液，其pH值為5，施鍍溫度為90°C ，施鍍時(shí)間30分鐘。
所采用的高磷鍍鎳溶液為28g/L的硫酸鎳，20g/L的次磷酸鈉，15g/L的蘋果酸，20g/L的乳酸，15g/L的丙酸和2mg/L穩(wěn)定劑Pb2+的混合液，其pH值為4. 8，施鍍溫度為90。C，施鍍時(shí)間30分鐘。 所采用的低磷鍍鎳溶液為21g/L的硫酸鎳，30g/L的次磷酸鈉，20g/L的醋酸鈉，30g/L的羥基乙酸鈉和2mg/L穩(wěn)定劑Pb2+的混合液，其pH值為5，施鍍溫度為90°C ，施鍍時(shí)間為30分鐘。
實(shí)施例3 采用實(shí)施例1中同樣的工藝對鋁合金工件進(jìn)行表面處理，所不同的是，在步驟S2
中，所采用的中磷鍍鎳溶液為35g/L的硫酸鎳，40g/L的次磷酸鈉，25g/L的檸檬酸和40g/
L的乳酸的混合液，其pH值為5. 5，施鍍溫度為95°C ，施鍍時(shí)間60分鐘。 所采用的高磷鍍鎳溶液為30g/L的硫酸鎳，25g/L的次磷酸鈉，20g/L的蘋果酸，
25g/L的乳酸，20g/L的丙酸和2. 5mg/L穩(wěn)定劑Pb2+的混合液，其pH值為5，施鍍溫度為
95t:，施鍍時(shí)間為60分鐘。 所采用的低磷鍍鎳溶液為30g/L的硫酸鎳，35g/L的次磷酸鈉，25g/L的醋酸鈉，35g/L的羥基乙酸鈉和2. 5mg/L穩(wěn)定劑Pb2+的混合液，其pH值為5. 5，施鍍溫度為95°C ，施鍍時(shí)間為60分鐘。 采用實(shí)施例1至3中的工藝對鋁合金工件進(jìn)行表面處理，所制得的鍍鎳層包括中磷鍍鎳層和高磷鍍鎳層，保護(hù)層為低磷鍍鎳層。所制得的鍍層均勻致密，光亮度較好，結(jié)合力和防護(hù)性能良好，可發(fā)揮了中、高、低磷鍍鎳的優(yōu)點(diǎn)，利用中磷鍍鎳層良好的硬度，高磷鍍 鎳層良好的耐腐蝕性，并采用低磷鍍鎳層作為保護(hù)層，避免耐腐蝕性好的高磷鍍鎳層由于 刮傷等原因遭破壞，影響鋁合金工件的防腐蝕性能。
實(shí)施例4 采用實(shí)施例1至3中同樣的工藝對鋁合金工件進(jìn)行表面處理，所不同的是，鍍鎳層 只有高磷鍍鎳層，保護(hù)層為低磷鍍鎳層。采用高磷鍍鎳溶液對清洗后的鋁合金工件施鍍，在 鋁合金工件表面形成高層鍍鎳層，再采用低磷鍍鎳溶液對鋁合金工件進(jìn)行施鍍，在高磷鍍 鎳層上形成低磷鍍鎳層。 所制得的鍍層均勻致密，光亮度較好，結(jié)合力和防護(hù)性能良好?？梢岳酶吡族冩?br> 層優(yōu)秀的耐腐蝕性能，并能利用低磷鍍鎳層與高磷鍍鎳層的良好結(jié)合性能，對高磷鍍鎳層
進(jìn)行保護(hù)，避免高磷鍍鎳層由于刮傷等原因遭破壞，影響鋁合金工件的防腐蝕性能。 本發(fā)明的另一實(shí)施提供了一種采用前述實(shí)施例的表面處理工藝所制備的鋁合金
工件，其包括鋁合金基體，在鋁合金基體上設(shè)置有均勻致密、光亮度較好、結(jié)合力和防護(hù)性
能良好的鍍鎳層，在鍍鎳層外還設(shè)置有保護(hù)層。 鍍鎳層優(yōu)選地采用以上實(shí)施例4中的工藝制備，為高磷鍍鎳層，保護(hù)層也可以采 用其他鍍層，但是優(yōu)選采用低磷鍍鎳層，以增強(qiáng)保護(hù)層與內(nèi)部的高磷鍍鎳層之間的接合能 力。 這樣可以利用高磷鍍鎳層優(yōu)秀的耐腐蝕性能，并能利用低磷鍍鎳層與高磷鍍鎳層 的良好結(jié)合性能，對高磷鍍鎳層進(jìn)行保護(hù)，避免高磷鍍鎳層由于刮傷等原因遭破壞，影響鋁 合金工件的防腐蝕性能。 鍍鎳層更優(yōu)選地采用以上實(shí)施例1至3中的工藝制備，從內(nèi)向外依次包括中磷鍍 鎳層和高磷鍍鎳層，保護(hù)層為低磷鍍鎳層。 這樣可發(fā)揮了中、高、低磷鍍鎳層的優(yōu)點(diǎn)，利用中磷鍍鎳層良好的硬度，高磷鍍鎳 層良好的耐腐蝕性，并采用低磷鍍鎳層作為保護(hù)層，避免耐腐蝕性好的高磷鍍鎳層由于刮 傷等原因遭破壞，影響鋁合金工件的防腐蝕性能。 本發(fā)明的鋁合金工件表面處理方法通過采用化學(xué)鍍Ni-P層技術(shù)，在鋁合金工件
表面形成一層均勻且具有良好防護(hù)、耐磨效果的鍍鎳層及保護(hù)層，避免了現(xiàn)有技術(shù)中保護(hù)
層厚度不均勻，在鋁合金工件的彎折、邊角等結(jié)構(gòu)復(fù)雜部分發(fā)生漏噴涂現(xiàn)象。 本發(fā)明方法充分發(fā)揮了中、高、低磷鍍鎳層的優(yōu)點(diǎn)，顯著提高鋁合金工件的防護(hù)性
能，所制得的鋁合金工件尤其適合用于制備用于惡劣環(huán)境下的產(chǎn)品，如防爆照明燈具等。 應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，
而所有這些改進(jìn)和變。
權(quán)利要求
一種鋁合金工件表面處理方法，其特征在于，包括以下步驟A、清洗被加工鋁合金工件表面；B、對清洗后的鋁合金工件施鍍，在鋁合金工件表面形成鍍鎳層，并在鍍鎳層外鍍上一層保護(hù)層；C、清洗及烘烤經(jīng)施鍍處理后的鋁合金工件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金工件表面處理方法，其特征在于，所述鍍鎳層包括中 磷鍍鎳層和高磷鍍鎳層，所述保護(hù)層為低磷鍍鎳層，所述步驟B包括Bl、依次采用中磷鍍鎳溶液、高磷鍍鎳溶液對清洗后的鋁合金工件施鍍，在鋁合金工件表面形成兩層鍍鎳層，從內(nèi)至外依次為中磷鍍鎳層和高磷鍍鎳層，再采用低磷鍍鎳溶液對 鋁合金工件進(jìn)行施鍍，在高磷鍍鎳層上形成所述低磷鍍鎳層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金工件表面處理方法，其特征在于，所述鍍鎳層為高磷鍍鎳層，所述保護(hù)層為低磷鍍鎳層，所述步驟B包括B2、采用高磷鍍鎳溶液對清洗后的鋁合金工件施鍍，在鋁合金工件表面形成所述高層 鍍鎳層，再采用低磷鍍鎳溶液對鋁合金工件進(jìn)行施鍍，在高磷鍍鎳層上形成所述低磷鍍鎳 層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的鋁合金工件表面處理方法，其特征在于，所述步驟B中，所 述中磷鍍鎳溶液pH值為4. 5 5. 5，施鍍溫度為85°C 95。C，施鍍時(shí)間10 60分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3中所述的鋁合金工件表面處理方法，其特征在于，所述高磷鍍鎳 溶液pH值為4. 5 5，施鍍溫度為85°C 95。C，施鍍時(shí)間10 60分鐘。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或3中所述的鋁合金工件表面處理方法，其特征在于，所述低磷鍍鎳 溶液pH值為4. 5 5. 5，施鍍溫度為85°C 95。C，時(shí)間10 60分鐘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金工件表面處理方法，其特征在于，所述步驟A包括 Al、將鋁合金工件表面進(jìn)行噴砂處理，去除鋁合金工件表面的油污，去除鋁合金工件表面上的自然氧化膜，去掉殘留在鋁合金工件表面的污斑。
8. —種鋁合金工件，包括鋁合金基體，其特征在于，所述鋁合金基體表面設(shè)置有鍍鎳 層，在所述鍍鎳層外還設(shè)置有保護(hù)層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋁合金工件，其特征在于，所述鍍鎳層從內(nèi)向外依次包括中 磷鍍鎳層和高磷鍍鎳層，所述保護(hù)層為低磷鍍鎳層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋁合金工件，其特征在于，所述鍍鎳層為高磷鍍鎳層，所述 保護(hù)層為低磷鍍鎳層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁合金工件表面處理方法及鋁合金工件，其中鋁合金工件表面處理方法，其包括以下步驟A、清洗被加工鋁合金工件表面；B、對清洗后的鋁合金工件施鍍，在鋁合金工件表面形成鍍鎳層，并在鍍鎳層外鍍上一層保護(hù)層；C、清洗及烘烤經(jīng)施鍍處理后的鋁合金工件。本發(fā)明的鋁合金工件表面處理方法充分發(fā)揮了中、高、低磷鍍鎳層的優(yōu)點(diǎn)，采用該多層鍍鎳工藝可在鋁合金工件形成一層均勻且具有良好防護(hù)、耐磨效果的鍍層，為鋁合金工件的防護(hù)提供了一種有效的措施，所制得的鋁合金工件尤其適合用于制備用于惡劣環(huán)境下的產(chǎn)品，如防爆照明燈具等。
文檔編號(hào)B32B15/01GK101736333SQ201010044440
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者周明杰, 孫道明, 許勇 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司