本發(fā)明涉及鎂合金表面處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種移動式鎂合金無槽微弧氧化處理工藝及設(shè)備。
背景技術(shù)：
：鎂合金作為一種發(fā)展迅猛的綠色環(huán)保合金材料，具有比重小、比強(qiáng)度和比剛度高、容易切削成型、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好，以及良好的阻尼減震和電磁屏蔽性能,已成為現(xiàn)代汽車、電子、通訊和航空航天等領(lǐng)域的首選材料。鎂的電極電位很低(-2.36V)，在大多數(shù)介質(zhì)環(huán)境中易受到腐蝕，因此鎂合金的腐蝕問題制約了鎂合金的廣泛應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。鎂合金在噴漆前，必須進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)氧化處理，否則漆膜附著力極差。采用鎂合金材料制成的自行車、電動車、汽車配件等產(chǎn)品，在使用過程中，會遇到碰傷及修復(fù)等問題，而這些修復(fù)工作又很難運(yùn)回原廠進(jìn)行操作。其中，微弧氧化表面處理技術(shù)具有工藝簡單、效率高、無污染，處理工件能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，引起世界各國研究人員的關(guān)注。微弧氧化(Microarcoxidation，MAO)又稱微等離子體氧化(Microplasmaoxidation,MPO)，是通過電解液與相應(yīng)電參數(shù)的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫高壓作用，生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層。從而大大改善鎂合金耐磨性、耐腐蝕性能和耐熱沖擊性能，在航空、航天、機(jī)械、電子和裝飾等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。對于鎂合金微弧氧化用裝置，目前國內(nèi)主要存在如下專利文獻(xiàn)：中國專利授權(quán)公告號：CN205420580U，公開了一種實(shí)驗(yàn)用鎂合金表面制備微弧氧化活性涂層的裝置包括電源箱、鎂合金樣品、不銹鋼板、電解槽，鎂合金樣品做為陽極與電源箱的輸出正極相連接，不銹鋼板做為陰極與電源箱的輸出負(fù)極相連接，電解槽內(nèi)設(shè)置有攪拌器和循環(huán)冷卻裝置，還包括PH傳感器、PH控制器、添加劑控制器，該裝置采用攪拌器使電解液形成對流循環(huán)，大幅增加電解溶液中離子的傳質(zhì)效率，循環(huán)冷卻裝置確保了電解溶液的溫度穩(wěn)定在最優(yōu)反應(yīng)溫度范圍之內(nèi)，從而有效提高了鎂合金微弧氧化活性涂層膜的成膜效果，本裝置克服了當(dāng)前微弧氧化電源操作復(fù)雜、成本昂貴、設(shè)備體型重大等而難以適合于小型的實(shí)驗(yàn)使用的缺點(diǎn)，可以適合實(shí)驗(yàn)用小功率鎂合金微弧氧化。然而，該專利所提供微弧氧化裝置，需要電解槽作為陰極，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重，不靈活，移動不方便，限制了其使用場合。對于鎂合金微弧氧化工藝，目前國內(nèi)主要存在如下專利文獻(xiàn)：中國專利公開號：CN106086984A，公開了一種鎂鋁合金微弧氧化方法，方法步驟如下：S1、等離子拋光；S2、第一次清洗；S3、微弧氧化；S4、第二次清洗；S5、吹干；S6、封孔；S7、烘干；S8、涂覆。本發(fā)明中制得的鎂合金物件表面光滑且少空隙少裂痕，可去除0.4mm厚度以下的毛邊，可去除鎂合金物件的細(xì)裂紋，可去除數(shù)控(CNC)刀紋,鎂合金物件無需精拋，輕微縮水可修復(fù)，可將微弧氧化反應(yīng)時(shí)間從原來的5-10min縮減至40-60s，共節(jié)約8-9個制程，在后制程中可減少2-3次噴涂次數(shù)，合格率高達(dá)95％以上，可通過酒精測試、橡皮測試、百格測試、表面耐磨性能(RCA)測試。然而，該專利所提供的微弧氧化方法，流程繁雜，所用電解液成分復(fù)雜，微弧氧化成本高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種微弧氧化處理工藝及設(shè)備，用以解決現(xiàn)有微弧氧化處理裝置不靈活，處理方法繁瑣的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的一種移動式鎂合金無槽微弧氧化處理工藝及設(shè)備，所述處理工藝對于鎂合金汽車零件、車架等，采用輕便電源，配以精密電極，借助自主研發(fā)的電解液，直接進(jìn)行無槽式鎂合金局部微弧氧化處理，經(jīng)沖洗烘干后就可以刮膩?zhàn)?、噴底漆、噴面漆等操作，處理流程簡單，處理裝置靈活便攜，可隨時(shí)對磨損的鎂合金表面進(jìn)行修復(fù)，處理成本低，處理效果好。具體地，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種移動式鎂合金無槽微弧氧化處理工藝，包括如下步驟：1)取一待處理鎂合金工件，進(jìn)行前處理；2)將步驟1)前處理后的鎂合金工件一端通過導(dǎo)電線與電源正極導(dǎo)電連接；3)取一電極，一端通過導(dǎo)電線與電源負(fù)極導(dǎo)電連接，另一端端部浸泡、吸附電解液，所述電解液包括如下重量百分比的組分：KOH：5～10wt％，KF：8～15wt％，其余為水；4)開啟電源，將電極吸附電解液的一端在鎂合金工件表面按壓，移動電極該端，直至電極與鎂合金工件表面全接觸，對鎂合金工件進(jìn)行微弧氧化處理，在鎂合金工件表面形成一層氧化膜層；5)步驟4)處理完成后的鎂合金工件及電極經(jīng)水沖洗、擦干、吹干即可進(jìn)行后續(xù)噴漆操作。進(jìn)一步，步驟1)所述前處理包括對鎂合金工件的焊接、打磨平整。另，所述電源功率為1600～2000瓦，輸入電壓220V。另有，所述電解液溫度0～55℃，通電時(shí)間3～5秒，電壓200～250V，電流5～10A/平方分米。再，所述步驟4)中每2～3秒移動一次電極。再有，所述電極為不銹鋼電極。且，所述氧化膜層顏色為白色或乳白色。同時(shí)，本發(fā)明還提供一種移動式鎂合金無槽微弧氧化處理設(shè)備，包括：電源；正極電源線，一端接所述電源正極，另一端通過一夾持件形成對鎂合金工件的夾持，形成導(dǎo)電連接；負(fù)極電源線，一端接所述電源負(fù)極，另一端設(shè)夾持部；電極，形狀為桿狀或柱狀，一端與所述負(fù)極電源線夾持部導(dǎo)電連接，另一端端部套設(shè)有一用于吸附電解液的電解液吸附套。另有，所述電解液吸附套為織物。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：所述微弧氧化處理工藝，在電壓作用下，借助電解液鎂合金表面失去電子并火花放電變成氧化鎂(及復(fù)雜化合物)，形成一層白色或乳白色氧化膜層。此氧化膜層呈現(xiàn)多孔狀態(tài)，具有較強(qiáng)耐腐蝕性(此微弧氧化膜封孔后可通過鹽霧試驗(yàn)96小時(shí)，噴涂三氟乙烯后已通過1000小時(shí)鹽霧試驗(yàn))，同時(shí)具備極強(qiáng)的吸附性(噴涂環(huán)氧涂層后，百格試驗(yàn)為0級)，是噴漆的良好底層；操作方便，溫度從0～55℃均可操作；氧化速度快(3-5秒即可生成氧化膜層，制作1平方分米樣品，1分鐘內(nèi)就可以完成)，工作效率高；環(huán)保型工藝，通過在電極上套設(shè)電解液吸附套來吸附電解液，電極吸附電解液的一端在鎂合金表面按壓一次消耗的電解液量為5～10毫升，用量非常少；電解液成分簡單、電解效果好，密閉保存永久有效，冬天不凍，夏天不揮發(fā)；電源采用輕便、便攜電源，借助自主研發(fā)的電解液，通過電極蘸取、吸附電解液對鎂合金表面進(jìn)行微弧氧化處理，摒棄了現(xiàn)有處理工藝中采用電解槽的處理方式，增加整套設(shè)備的靈活性和便攜性，在電動車修理店及汽車4S店可直接利用本套設(shè)備進(jìn)行操作。本技術(shù)采用輕便電源，配以精密電極，直接進(jìn)行無槽式鎂合金局部微弧氧化處理，經(jīng)沖洗烘干后就可以刮膩?zhàn)?、噴底漆、噴面漆等操作，避免了返廠處理，提高處理效率。附圖說明圖1為本發(fā)明所提供的一種移動式鎂合金無槽微弧氧化處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所提供的一種移動式鎂合金無槽微弧氧化處理工藝處理完成后鎂合金結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1參見圖1，本發(fā)明提供的一種移動式鎂合金無槽微弧氧化處理設(shè)備，包括：電源1；正極電源線2，一端接所述電源1正極11，另一端通過一夾持件21形成對鎂合金工件100的夾持，形成導(dǎo)電連接；負(fù)極電源線3，一端接所述電源1負(fù)極12，另一端設(shè)夾持部31；電極4，形狀為桿狀或柱狀，一端與所述負(fù)極電源線3夾持部31導(dǎo)電連接，另一端端部套設(shè)有一用于吸附電解液的電解液吸附套41。另有，所述電解液吸附套41為織物。本發(fā)明所提供的一種移動式鎂合金無槽微弧氧化處理工藝，包括如下步驟：1)取一待處理鎂合金工件100，進(jìn)行焊接、打磨平整等前處理，操作人員帶好護(hù)目鏡和橡膠手套；2)將步驟1)前處理后的鎂合金工件100一端通過正極電源線2與電源1正極11導(dǎo)電連接(注意不要短路)；3)取一電極4，一端通過負(fù)極電源線3與電源1負(fù)極12導(dǎo)電連接(注意不要短路)，電解液封裝于塑料瓶中，開啟塑料瓶瓶蓋，取一瓶蓋量電解液，將電極4電解液吸附套41伸入盛有電解液的瓶蓋浸泡、吸附電解液，所述電解液包括如下重量百分比的組分：KOH：5wt％，KF：15wt％，其余為水，所述電解液溫度55℃，通電時(shí)間5秒，電壓250V，電流10A/平方分米；4)開啟電源，將吸附有點(diǎn)解液的電解液吸附套41在鎂合金工件100表面按壓，此時(shí)會聽到“呲呲”聲，每2-3秒鐘移動電解液吸附套41位置，直到覆蓋整個鎂合金工件100打磨面，移開電極4檢查鎂合金工件100表面，如圖2所示，此時(shí)鎂合金工件100表面應(yīng)為白色不透明氧化膜層200；5)關(guān)閉電源，步驟4)處理完成后的鎂合金工件及電極經(jīng)水沖洗、擦干、吹干即可進(jìn)行后續(xù)噴漆操作，對鎂合金工件刮膩?zhàn)印娖?。其中，所述電源功率?600～2000瓦，輸入電壓220V。所述電極為不銹鋼電極。實(shí)施例2步驟3)中所述電解液包括如下重量百分比的組分：KOH：10wt％，KF：8wt％，其余為水，所述電解液溫度0℃，通電時(shí)間3秒，電壓200V，電流5A/平方分米。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3步驟3)中所述電解液包括如下重量百分比的組分：KOH：7wt％，KF：10wt％，其余為水，所述電解液溫度20℃，通電時(shí)間4秒，電壓220V，電流8A/平方分米。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例4步驟3)中所述電解液包括如下重量百分比的組分：KOH：8wt％，KF：12wt％，其余為水，所述電解液溫度30℃，通電時(shí)間4秒，電壓230V，電流9A/平方分米。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例5步驟3)中所述電解液包括如下重量百分比的組分：KOH：9wt％，KF：13wt％，其余為水，所述電解液溫度50℃，通電時(shí)間5秒，電壓240V，電流6A/平方分米。其余同實(shí)施例1。其中，表1為采用本發(fā)明各實(shí)施例分別對汽車底盤進(jìn)行微弧氧化+噴漆處理后的耐鹽霧試驗(yàn)結(jié)果，汽車底盤材質(zhì)為鎂合金材質(zhì)，噴漆為噴涂三氟乙烯。表1耐鹽霧試驗(yàn)結(jié)果實(shí)施例1耐鹽霧試驗(yàn)1000小時(shí)，口端有腐蝕，表面完好實(shí)施例2耐鹽霧試驗(yàn)1000小時(shí)，表面無變化，完好實(shí)施例3耐鹽霧試驗(yàn)1000小時(shí)，表面無變化，完好實(shí)施例4耐鹽霧試驗(yàn)1000小時(shí)，口端有腐蝕，表面完好實(shí)施例5耐鹽霧試驗(yàn)1000小時(shí)，邊緣四周有腐蝕，表面完好表2為對鎂合金板材或鎂合金管材采用其他氧化形式的耐鹽霧試驗(yàn)結(jié)果對比例列表，對比例1為化學(xué)氧化+噴涂；對比例2為化學(xué)氧化+電泳；對比例3為無鉻氧化+噴漆；對比例4為無鉻氧化+電泳+噴閃光銀；對比例5為化拋+化學(xué)氧化+電泳+噴閃光銀；對比例6為化拋+化學(xué)氧化+電泳；對比例7為化拋+陽極氧化。表2耐鹽霧試驗(yàn)結(jié)果對比例1耐鹽霧試驗(yàn)618小時(shí)后取出，腐蝕情況明顯對比例2耐鹽霧試驗(yàn)618小時(shí)后取出，腐蝕情況明顯對比例3耐鹽霧試驗(yàn)142小時(shí)后取出，腐蝕情況明顯對比例4耐鹽霧試驗(yàn)618小時(shí)后取出，腐蝕情況明顯對比例5耐鹽霧試驗(yàn)166小時(shí)后取出，腐蝕情況明顯對比例6耐鹽霧試驗(yàn)166小時(shí)后取出，腐蝕情況明顯對比例7耐鹽霧試驗(yàn)719小時(shí)后取出，腐蝕情況明顯由表1和表2對比可知，采用本發(fā)明提供的微弧氧化處理工藝配合噴漆工藝，耐鹽霧時(shí)長可高達(dá)1000小時(shí)，明顯優(yōu)于現(xiàn)有鎂合金氧化處理工藝。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3