專利名稱：鎂合金焊接接頭微弧氧化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料表面處理方法，尤其涉及一種鎂合金悍接接頭微 弧氧化工藝。
背景技術(shù)：
鎂合金是實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，被譽(yù)為21世紀(jì)最富于開(kāi) 發(fā)和應(yīng)用潛力的"綠色材料"，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、電 子通訊工業(yè)、軍事以及核能等工業(yè)部門。鎂合金具有低密度、高比強(qiáng)度和 比剛度等性能，鑄造成型、機(jī)加工性能、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好的特點(diǎn)，而且還 具有一般金屬所沒(méi)有的降噪減震及重量輕，無(wú)污染和可回收的特點(diǎn)。用于 與人體直接接觸的部件時(shí)，會(huì)增加使用的舒適度，并可在一定程度上提高 安全性，比大多數(shù)的材料更適合應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)部件上。鎂合金微弧氧化處理是近年來(lái)公認(rèn)的最有前途的鎂合金表面處理方 法。微弧氧化是在無(wú)鉻陽(yáng)極氧化處理基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。該技 術(shù)通過(guò)高壓火花放電處理，利用弧區(qū)瞬間高溫?zé)Y(jié)作用直接在金屬表面原 位生長(zhǎng)陶瓷膜，該陶瓷膜結(jié)構(gòu)致密，并與基體完全冶金結(jié)合，使金屬的耐 磨性、耐蝕性、機(jī)械強(qiáng)度以及電絕緣性都得到了很大的提高，大大拓展了 鎂合金的使用范圍。同其它表面處理方法相比，微弧氧化方法工序簡(jiǎn)單、 處理工件效率高、成本不高于其它表面處理方法，并且對(duì)環(huán)境無(wú)污染，符 合當(dāng)前清潔生產(chǎn)的發(fā)展要求。絕大多數(shù)變形鎂合金工件是需要通過(guò)焊接來(lái)完成它們之間的連接，而 鎂合金焊接時(shí)形成的氧化膜混雜在比重較輕的熔融金屬中不易被排除，易使焊縫產(chǎn)生夾渣，存在夾渣的焊縫易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。在高溫下在焊縫凝固 過(guò)程中氣體不易逸出而形成氣孔。焊縫的內(nèi)應(yīng)力和焊接接頭的剛性拘束度較大，易引起較大的內(nèi)應(yīng)力。鎂合金易與其他金屬形成低熔共晶體，當(dāng)接頭 溫度過(guò)高時(shí)，接頭組織中的低熔點(diǎn)共晶體在晶界處會(huì)融化出現(xiàn)空穴、晶界氧 化、過(guò)燒等現(xiàn)象，會(huì)使已經(jīng)經(jīng)過(guò)防護(hù)處理的零件，在焊接處首先被腐蝕。 總之由焊接而帶來(lái)的各種缺陷導(dǎo)致鎂合金在焊接接頭處更容易發(fā)生腐蝕， 同時(shí)對(duì)微弧氧化也產(chǎn)生了不利影響，如氧化時(shí)會(huì)出現(xiàn)局部?jī)?yōu)先溶解而發(fā)生 點(diǎn)蝕導(dǎo)致氧化膜色澤和厚度不均。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種鎂合金焊接接頭微弧氧化工藝，該工藝能夠 在AZ61和AZ31焊接件上得到結(jié)合力強(qiáng)、硬度高的耐磨、耐腐蝕高性能陶瓷 膜。本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其工藝方法為首先將鎂合金工件上掛經(jīng)過(guò) 除油處理(如果油污不是很重，也可以省去)，自來(lái)水清洗干凈后放入稀硝 酸中出光，水洗后再放入裝有微弧氧化電解液的電解槽，采用恒流進(jìn)行微 弧氧化。采用直流或直流疊加脈沖通電方式，根據(jù)膜厚和硬度要求，平均 電流密度為1- -4A/dm2,，通電時(shí)間10-20分鐘。微弧氧化完，斷電后將工 件取出，進(jìn)行冷水洗和熱水洗，再進(jìn)行堿液封閉后處理20分鐘，冷水洗后， 壓縮空氣吹干就可以下掛。微弧氧化電解液組份和工藝參數(shù)含量如下(NaP03)6: 5-20g/L NaOH: 0-10g/L KOH : 1-25 g/LC晶5NCh: 6-8mL/L氟化物 5-7g/L檸檬酸鈉 5-10 g/L時(shí)間 10-20min溫度 20-85°C電流容量 20-30mA/cm2本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是很好的解決了兩種不同材質(zhì)的鎂合金焊接頭氧化膜 不均的難題，得到的微弧氧化膜色澤均勻，厚度一致，耐腐蝕性能較好。
具體實(shí)施方式
(1)前處理AZ61與AZ31悍接件直接除油，溫度為5(TC—55。C 除油液的配方為Na2C03: 20g/L Na2C03: 20g/L Na3P04: 100g/L OP—IO乳化劑2g/L(2) 出光用試樣體積比10%的HN03出光，時(shí)間以試樣光亮為準(zhǔn)，注意出光時(shí)防止出現(xiàn)過(guò)腐蝕。(3) 微弧氧化采用上述的微弧氧化電解液配方和工藝參數(shù)進(jìn)行氧化。夾具材料采用鋁絲，制成所需形狀后，采用保護(hù)膠封裝，露出與鎂合金接觸點(diǎn)，但必須注意夾具氧化后， 一定要將與零件接觸的導(dǎo),部位的微弧氧化膜清理干凈，以保證良好和足夠的導(dǎo)電能力?？梢杂蒙凹埓蚰トコ趸?。氧化時(shí)用自動(dòng)攪拌器攪拌。(4)后處理后處理用堿液封閉，以提高膜層耐蝕性、耐磨性和絕緣性。配方如下Na0H : 25g/LNa2Si03 : 20g/LT: 70°Ct: 20min
權(quán)利要求
1. 一種鎂合金焊接頭微弧氧化工藝，其特征是方法步驟如下首先將鎂合金工件上掛經(jīng)過(guò)除油處理，自來(lái)水清洗干凈后進(jìn)行稀硝酸出光，水洗后放入裝有電解液的電解槽，采用恒流進(jìn)行微弧氧化，采用直流或單脈沖通電方式，根據(jù)膜厚和硬度要求，平均電流密度為1-4A/dm2，通電時(shí)間10-20分鐘，微弧氧化完，斷電將工件取出，進(jìn)行冷水洗后浸堿后處理，壓縮空氣吹干就可以下掛。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金焊接頭微弧氧化工藝，其特征是電 解液組份和含量為(NaP03)6: 5-20g/L NaOH: 0-10g/L KOH : 1-25 g/LC6H15N03: 6-8mL/L氟化物 5-7g/L 檸檬酸鈉 5-10 g/L 。
全文摘要
一種鎂合金焊接頭微弧氧化產(chǎn)工藝，將處理干凈的鎂合金焊接頭工件放入裝有電解液的電解槽內(nèi)，采用恒流進(jìn)行微弧氧化，平均電流密度為1-4A/dm²，通電時(shí)間10-20分鐘，然后水洗、浸堿后處理，吹干即可，本發(fā)明解決了不同材質(zhì)鎂合金焊接處維護(hù)氧化膜層不均勻缺陷，能夠保證焊接處氧化膜性能與基體材料得到的氧化膜性能一致。
文檔編號(hào)C25D11/02GK101280451SQ20081010684
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者周海飛, 張志友, 王春霞, 晴 趙, 邵志松 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué)