一種鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于金屬電鍍領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]電鍍鋅-鎳合金是近20多年興起是一種防護(hù)性鍍層，該鍍層不僅耐蝕性高于鍍鋅層7?10倍，更擁有良好的上漆性、可焊性、成形性以及低氫脆性。在汽車行業(yè)鋼鐵零部件和鋅合金壓鑄件電鍍中，鋅-鎳合金鍍層已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效益。航空航天工業(yè)廣泛使用鋁合金零部件，目前采用鍍鎘作防護(hù)性鍍層，由于鍍鎘對人體和環(huán)境的危害較大，開發(fā)新的鍍種代替鍍鎘已成為業(yè)內(nèi)研究的熱點。在汽車行業(yè)，用電鍍鋅-鎳合金已經(jīng)成功取代了鍍鎘工藝，因此，一些航天企業(yè)正在開展用鋅-鎳合金鍍層代替鍍鎘層的實驗工作。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了促進(jìn)表面處理技術(shù)向綠色環(huán)保型方向發(fā)展，本實用新型提供一種能適用于航空航天鋁合金零部件的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0004]一種鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，包括在鋁合金基體表面的化學(xué)浸鋅層，在所述化學(xué)浸鋅層上的焦磷酸鹽鍍銅層，在所述焦磷酸鹽鍍銅層上的鋅-鎳合金鍍層，在所述鋅-鎳合金鍍層上的無鉻鈍化層。
[0005]優(yōu)選的，所述化學(xué)浸鋅層使用專用的化學(xué)浸鋅工藝制備，所采用的化學(xué)浸鋅溶液的成分包括鋅離子、鎳離子和絡(luò)合劑。
[0006]優(yōu)選的，所述焦磷酸鹽鍍銅層采用焦磷酸鹽鍍銅工藝制備，鍍層厚度為5?15 μ mD
[0007]優(yōu)選的，所述鋅-鎳合金鍍層采用酸性鋅-鎳合金電鍍工藝制備，鍍層中鎳質(zhì)量百分比為10%?15%。
[0008]優(yōu)選的，所述鋅-鎳合金鍍層厚度為6?20 μ m。
[0009]優(yōu)選的，所述無鉻鈍化層以無鉻鈍化工藝制備，所采用的無鉻鈍化液成分包括有機(jī)硅烷、納米二氧化硅和有機(jī)溶劑。
[0010]優(yōu)選的，所述無絡(luò)鈍化層厚度為I?2 μ m。
[0011]優(yōu)選的，所述鋅-鎳合金鍍層由堿性鋅-鎳合金電鍍工藝制備，鍍層中鎳質(zhì)量百分比 10%?15%。
[0012]優(yōu)選的，所述鋅-鎳合金鍍層厚度為6?20 μ m。
[0013]本實用新型提供的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，按照GB/T10125 - 1997《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》進(jìn)行中性鹽霧試驗240h，鍍層表面無白色腐蝕產(chǎn)物生成，高于航天工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)QJ 453-1988《鍍鎘層技術(shù)條件》96h中性鹽霧試驗的要求。用這種鍍層結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍍鎘層，能夠克服鍍鎘工藝毒性大的缺點，促進(jìn)環(huán)境友好型社會的建設(shè)。
【附圖說明】
[0014]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定，在附圖中:
[0015]圖1是本實用新型實施例1鍍層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型實施例2鍍層結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細(xì)說明本實用新型，在此本實用新型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0018]實施例1:
[0019]如圖1所示，一種鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，包括鋁合金基體1、在鋁合金基體I上的化學(xué)浸鋅層2、在浸鋅層2上的銅鍍層3、在銅鍍層3上的酸性鋅-鎳合金鍍層4和在鋅-鎳合金鍍層4上的無鉻鈍化層5。
[0020]所述的浸鋅層2為過度鍍層，使用專用的化學(xué)浸鋅溶液浸鋅，化學(xué)浸鋅溶液的主要成分有鋅離子、鎳離子和絡(luò)合劑等，是業(yè)內(nèi)正在使用的一種產(chǎn)品。
[0021]所述的焦磷酸鹽鍍銅層3采用加入5?10g/L三乙醇胺的焦磷酸鹽鍍銅工藝制備，鍍層厚度為5?15 μ m。
[0022]所述的酸性鋅-鎳合金鍍層采用現(xiàn)行的酸性鋅-鎳合金電鍍工藝制備，鍍層中鎳質(zhì)量百分比為10%?15%，鍍層厚度為6?20 μm。
[0023]所述的鈍化層采用無鉻鈍化工藝制備，使用鋅可特?zé)o鉻鈍化液，主要成分為有機(jī)硅烷化合物、納米二氧化硅和有機(jī)溶劑等，鈍化層厚度為I?2 μπι。
[0024]本實施例在具體操作上分為如下步驟:
[0025]1、前處理:對鋁合金零部件I進(jìn)行“化學(xué)除油一水洗一浸蝕一水洗一出光一水洗”
的工序。
[0026]2、浸鋅層:經(jīng)前處理的鋁合金零部件I進(jìn)行“第一次浸鋅一水洗一退鋅一水洗一第二次浸鋅一水洗”的工序制備浸鋅層2。
[0027]3、鍍銅層:經(jīng)過浸鋅的鋁合金零部件I進(jìn)行焦磷酸鹽鍍銅制備鍍銅層3。
[0028]4、鋅-鎳合金鍍層:在鍍銅層3上采用酸性鋅-鎳合金電鍍工藝制備鋅-鎳合金鍍層4。
[0029]5、無鉻鈍化層:對酸性鋅-鎳合金鍍層4進(jìn)行“5%?10%的氫氧化鈉溶液除膜一水洗一烘干一無鉻鈍化一烘干”的工序獲得鈍化層5。
[0030]實施例2:
[0031]如圖2所示，一種鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，包括鋁合金基體1、在鋁合金基體I上的化學(xué)浸鋅層2、在浸鋅層2上的銅鍍層3、在鍍銅層3上的堿性鋅-鎳合金鍍層4Β和在鋅-鎳合金鍍層4Β上的無鉻鈍化層5。
[0032]所述的浸鋅層2為過度鍍層，使用專用的化學(xué)浸鋅溶液浸鋅，化學(xué)浸鋅溶液的主要成分有鋅離子、鎳離子和絡(luò)合劑等，是業(yè)內(nèi)正在使用的一種產(chǎn)品。
[0033]所述的焦磷酸鹽鍍銅層采用加入5?10g/L三乙醇胺的焦磷酸鹽鍍銅工藝制備，鍍層厚度為5?15 μ m。
[0034]所述的堿性鋅-鎳合金鍍層采用傳統(tǒng)的堿性鋅-鎳合金電鍍工藝制備，鍍層中鎳質(zhì)量百分比為10%?15%，鍍層厚度為6?20 μπι。
[0035]所述的鈍化層采用無鉻鈍化工藝制備，使用鋅可特鈍化液，主要成分為有機(jī)硅烷化合物、納米二氧化硅和有機(jī)溶劑等，鈍化層厚度為I?2 μπι。
[0036]本實施例在具體操作上分為如下步驟:
[0037]1、前處理:對鋁合金零部件I表面進(jìn)行“化學(xué)除油一水洗一浸蝕一水洗一出光一水洗”的工序。
[0038]2、浸鋅層:經(jīng)前處理的鋁合金零部件I進(jìn)行“第一次浸鋅一水洗一退鋅一水洗一第二次浸鋅一水洗”的工序獲得浸鋅層2。
[0039]3、鍍銅層:經(jīng)過浸鋅的鋁合金零部件I進(jìn)行焦磷酸鹽鍍銅獲得鍍銅層3。
[0040]4、鋅-鎳合金鍍層:在鍍銅層3上采用堿性鋅-鎳合金電鍍工藝獲得鋅-鎳合金鍍層4Β。
[0041]5、無鉻鈍化層:對堿性鋅-鎳合金鍍層4Β進(jìn)行“5%?10%的氫氧化鈉溶液除膜—水洗一烘干一無鉻鈍化一烘干”的工序獲得鈍化層5。
[0042]上述實施例中，采用惰性較強(qiáng)的銅鍍層作中間防護(hù)層，能有效阻隔腐蝕物對鋁合金基體的腐蝕；采用陰極保護(hù)性的鋅-鎳合金鍍層作表面防護(hù)層，能夠明顯降低基體的腐蝕速度；在鋅-鎳合金鍍層上進(jìn)行高性能的無鉻鈍化，所形成的鈍化層具有良好的耐蝕性和自修復(fù)性，能長時間保持鍍層不受浸蝕。開發(fā)這種鍍層結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍍鎘層，有望消除鍍鎘工藝和鉻酸鹽鈍化工藝給環(huán)境帶來的危害。
[0043]本實用新型提供的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，按照GB/T10125 - 1997《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》進(jìn)行中性鹽霧試驗240h，鍍層表面無白色腐蝕產(chǎn)物生成，高于航天工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)QJ 453-1988《鍍鎘層技術(shù)條件》96h中性鹽霧試驗的要求。用這種鍍層結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍍鎘層，能夠克服鍍鎘工藝毒性大的缺點，促進(jìn)環(huán)境友好型社會的建設(shè)。
[0044]以上對本實用新型實施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施例，在【具體實施方式】以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
【主權(quán)項】
1.一種鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，其特征在于: 包括在鋁合金基體表面的化學(xué)浸鋅層，在所述化學(xué)浸鋅層上的焦磷酸鹽鍍銅層，在所述焦磷酸鹽鍍銅層上的鋅-鎳合金鍍層，在所述鋅-鎳合金鍍層上的無鉻鈍化層。2.如權(quán)利要求1所述的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述化學(xué)浸鋅層使用化學(xué)浸鋅工藝制備，所采用的化學(xué)浸鋅溶液的成分包括鋅離子、鎳離子和絡(luò)合劑。3.如權(quán)利要求1所述的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述焦磷酸鹽鍍銅層采用焦磷酸鹽鍍銅工藝制備，鍍層厚度為5?15 μ m。4.如權(quán)利要求1所述的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋅-鎳合金鍍層采用酸性鋅-鎳合金電鍍工藝制備，鍍層中鎳質(zhì)量百分比為10%?15%。5.如權(quán)利要求1所述的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋅-鎳合金鍍層厚度為6?20 μ m。6.如權(quán)利要求1所述的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述無鉻鈍化層以無鉻鈍化工藝制備，所采用的無鉻鈍化液成分包括有機(jī)硅烷、納米二氧化硅和有機(jī)溶劑。7.如權(quán)利要求1所述的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述無絡(luò)鈍化層厚度為I?2 μπι。8.如權(quán)利要求1所述的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋅-鎳合金鍍層由堿性鋅-鎳合金電鍍工藝制備，鍍層中鎳質(zhì)量百分比10%?15%。9.如權(quán)利要求1所述的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋅-鎳合金鍍層厚度為6?20 μ m。
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，包括在鋁合金基體表面的化學(xué)浸鋅層，在所述化學(xué)浸鋅層上的焦磷酸鹽鍍銅層，在所述焦磷酸鹽鍍銅層上的鋅-鎳合金鍍層，在所述鋅-鎳合金鍍層上的無鉻鈍化層。本實用新型提供的鋁合金電鍍鋅-鎳合金與無鉻鈍化的鍍層結(jié)構(gòu)，按照GB/T10125–1997《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》進(jìn)行中性鹽霧試驗240h，鍍層表面無白色腐蝕產(chǎn)物生成，高于航天工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)QJ453-1988《鍍鎘層技術(shù)條件》96h中性鹽霧試驗的要求。用這種鍍層結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍍鎘層，能夠克服鍍鎘工藝毒性大的缺點，促進(jìn)環(huán)境友好型社會的建設(shè)。
【IPC分類】C25D3/56, C23C28/02, C23C22/02
【公開號】CN204918773
【申請?zhí)枴緾N201520672157
【發(fā)明人】賴奐汶, 郭崇武
【申請人】廣州超邦化工有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月31日