[發明專利]一種鋁及鋁合金的無鉻電解拋光工藝

在審

• 申請號: 201410398610.1
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN105332041A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 曾雄燕
• 申請（專利權）人: 無錫市雪江環境工程設備有限公司
• 主分類號: C25F3/20
• 分類號: C25F3/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊晞

技術領域

本發明涉及電解拋光技術領域，尤其涉及一種鋁及鋁合金的無鉻電解拋光工藝。

背景技術

鋁及鋁合金具有高比強度、密度小、良好的塑性、流動性及熱傳導性等優良的綜合性能而被大量的使用，如在航空、建筑、日用五金以及高科技領域中的應用。鋁合金表面狀態各式各樣，并且，鋁是一種比較活潑的金屬，其標準電位非常負(-1.67V)，在空氣中極易氧化，生成致密而堅固的氧化膜(Al₂O₃)；在鋁合金的使用中，對其表面粗糙度一般都有較高要求，需對其進行拋光處理。

目前，在鋁及鋁合金的表面處理中，對表面進行拋光的方法很多，但要得到高質量的光亮表面，還是要采用電解拋光，并與機械拋光相結合；傳統的電解拋光含有嚴重污染環境的鉻酸，且需高溫、大電流處理；因此，急需開發一種拋光效果較好的的無鉻酸電解拋光工藝。

發明內容

本發明的目的在于提出一種鋁及鋁合金的無鉻電解拋光工藝，所述無鉻電解拋光工藝完全避免了六價鉻的環境污染，其拋光質量優于含鉻酸電解拋光工藝，并且掛空時間延長，使其在生產上的應用成為可能。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種鋁及鋁合金的無鉻電解拋光工藝，包括以下步驟：

(1)機械拋光；

(2)除蠟；

(3)水洗；

(4)電解拋光；

(5)水洗；

(6)后處理。

上述無鉻電解拋光工藝中，作為優選，所述除蠟采用除蠟粉，其工藝條件如下：

除蠟粉30-40g/L

θ≥65℃

t3-8min。

作為優選，按質量分數，所述電解拋光的拋光液組成以及操作條件為：

更優選地，按質量分數，所述電解拋光的拋光液組成以及操作條件為：

更優選地，所述添加劑包括丙二醇、活性酸、醚類化合物和水。

發明人比較了本發明無鉻電解拋光工藝與含鉻電解拋光工藝，發現：

(1)光亮性

本發明的無鉻電解拋光工藝的光亮性優于傳統的含鉻電解拋光工藝。本發明的無鉻拋光工藝由于采用了粘度較大的丙二醇代替鉻酸和篩選添加了鰲合能力較強的活性酸。在電解拋光過程中，大大增加了陽極產物的積累量，使溶解的陽極產物(金屬鹽)迅速達到飽和狀態，粘膜增長到不變的厚度，使膜層電阻遠大于電解液電阻，間接地延長了整平、切削時問直至溶液中OH^-放電析氧，攪動粘膜為止。

(2)掛空時間

本發明的無鉻電解拋光工藝比傳統含鉻電解拋光工藝具有更長的掛空緩蝕時間，可滿足廠家處理大型工件生產操作的需要。

本發明采用添加劑的中選用了分子極性較小的醚類化合物，作為延長掛空時間的關鍵物質，作用機理可能是在工件電拋光結束離開液面瞬間，它能快速透過“粘膜層”進入基體表面，形成一種極薄的吸附層，阻止了帶出的殘留酸對已拋光面的腐蝕。直觀上看好像附了一層透明的“油膜”，但易溶于水，而且水洗后顯出更佳的光亮性。

(3)鋁離子含量

隨著拋光的進行，電解液的鋁離子濃度會不斷增加，直接影響槽液的使用壽命。本發明的無鉻電解拋光工藝具有更大的容鋁離子能力和更長的壽命。

具體實施方式

下面結合具體實施例來進一步描述本發明的技術方案。應當理解，本發明不限于下列實施方案并且可以以不同的方式體現，以及為了充分公開和本領域技術人員徹底理解本發明而提供所述實施方案。本發明的范圍應當僅由所附權利要求及其等同物限定。

實施例1本發明無鉻電解拋光工藝

采用硬鋁合金LY1作為拋光工件，使用本發明無鉻電解拋光工藝的具體步驟及工藝條件如下：

(1)機械拋光；

(2)除蠟：除蠟采用除蠟粉，其工藝條件如下：

除蠟粉30-40g/L

θ≥65℃

t3-8min。

(3)水洗；

(4)電解拋光：

按質量分數，所述電解拋光的拋光液組成以及操作條件為：

所述添加劑包括丙二醇、活性酸、醚類化合物和水。

(5)水洗；

(6)后處理。

實施例2本發明無鉻電解拋光工藝與傳統含鉻電解拋光工藝的光亮度比較