鎂合金焊接接頭微弧氧化工藝的製作方法
2023-11-02 05:12:22
專利名稱：鎂合金焊接接頭微弧氧化工藝的製作方法
技術領域：
本發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：
鎂合金是實際應用中最輕的金屬結構材料，被譽為21世紀最富於開 發和應用潛力的"綠色材料"，已經廣泛應用於汽車製造、航空航天、電 子通訊工業、軍事以及核能等工業部門。鎂合金具有低密度、高比強度和 比剛度等性能，鑄造成型、機加工性能、導熱導電性能好的特點，而且還 具有一般金屬所沒有的降噪減震及重量輕，無汙染和可回收的特點。用於 與人體直接接觸的部件時，會增加使用的舒適度，並可在一定程度上提高 安全性，比大多數的材料更適合應用於運動部件上。鎂合金微弧氧化處理是近年來公認的最有前途的鎂合金表面處理方 法。微弧氧化是在無鉻陽極氧化處理基礎上發展起來的一項新技術。該技 術通過高壓火花放電處理，利用弧區瞬間高溫燒結作用直接在金屬表面原 位生長陶瓷膜，該陶瓷膜結構緻密，並與基體完全冶金結合，使金屬的耐 磨性、耐蝕性、機械強度以及電絕緣性都得到了很大的提高，大大拓展了 鎂合金的使用範圍。同其它表面處理方法相比，微弧氧化方法工序簡單、 處理工件效率高、成本不高於其它表面處理方法，並且對環境無汙染，符 合當前清潔生產的發展要求。絕大多數變形鎂合金工件是需要通過焊接來完成它們之間的連接，而 鎂合金焊接時形成的氧化膜混雜在比重較輕的熔融金屬中不易被排除，易使焊縫產生夾渣，存在夾渣的焊縫易產生電化學腐蝕。在高溫下在焊縫凝固 過程中氣體不易逸出而形成氣孔。焊縫的內應力和焊接接頭的剛性拘束度較大，易引起較大的內應力。鎂合金易與其他金屬形成低熔共晶體，當接頭 溫度過高時，接頭組織中的低熔點共晶體在晶界處會融化出現空穴、晶界氧 化、過燒等現象，會使已經經過防護處理的零件，在焊接處首先被腐蝕。 總之由焊接而帶來的各種缺陷導致鎂合金在焊接接頭處更容易發生腐蝕， 同時對微弧氧化也產生了不利影響，如氧化時會出現局部優先溶解而發生 點蝕導致氧化膜色澤和厚度不均。發明內容本發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焊接件上得到結合力強、硬度高的耐磨、耐腐蝕高性能陶瓷 膜。本發明是這樣來實現的，其工藝方法為首先將鎂合金工件上掛經過 除油處理(如果油汙不是很重，也可以省去)，自來水清洗乾淨後放入稀硝 酸中出光，水洗後再放入裝有微弧氧化電解液的電解槽，採用恆流進行微 弧氧化。採用直流或直流疊加脈衝通電方式，根據膜厚和硬度要求，平均 電流密度為1- -4A/dm2,，通電時間10-20分鐘。微弧氧化完，斷電後將工 件取出，進行冷水洗和熱水洗，再進行鹼液封閉後處理20分鐘，冷水洗後， 壓縮空氣吹乾就可以下掛。微弧氧化電解液組份和工藝參數含量如下(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時間 10-20min溫度 20-85°C電流容量 20-30mA/cm2本發明的優點是很好的解決了兩種不同材質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，時間以試樣光亮為準，注意出光時防止出現過腐蝕。(3) 微弧氧化採用上述的微弧氧化電解液配方和工藝參數進行氧化。夾具材料採用鋁絲，製成所需形狀後，採用保護膠封裝，露出與鎂合金接觸點，但必須注意夾具氧化後， 一定要將與零件接觸的導,部位的微弧氧化膜清理乾淨，以保證良好和足夠的導電能力。可以用砂紙打磨去除氧化膜。氧化時用自動攪拌器攪拌。(4)後處理後處理用鹼液封閉，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
權利要求
1. 一種鎂合金焊接頭微弧氧化工藝，其特徵是方法步驟如下首先將鎂合金工件上掛經過除油處理，自來水清洗乾淨後進行稀硝酸出光，水洗後放入裝有電解液的電解槽，採用恆流進行微弧氧化，採用直流或單脈衝通電方式，根據膜厚和硬度要求，平均電流密度為1-4A/dm2，通電時間10-20分鐘，微弧氧化完，斷電將工件取出，進行冷水洗後浸鹼後處理，壓縮空氣吹乾就可以下掛。
2、根據權利要求1所述的鎂合金焊接頭微弧氧化工藝，其特徵是電 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工藝，將處理乾淨的鎂合金焊接頭工件放入裝有電解液的電解槽內，採用恆流進行微弧氧化，平均電流密度為1-4A/dm2，通電時間10-20分鐘，然後水洗、浸鹼後處理，吹乾即可，本發明解決了不同材質鎂合金焊接處維護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C25D11/02GK101280451SQ20081010684
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月8日 優先權日2008年5月8日
發明者周海飛, 張志友, 王春霞, 晴 趙, 邵志松 申請人:南昌航空大學