[發(fā)明專利]一種鋁合金表面減震耐腐蝕復(fù)合結(jié)構(gòu)層的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011370434.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112387983B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳光;王洪彪;曠鑫文;陸軼奇;傅兆波;蔡朝新;韓建軍;張軍;張鵬;楊軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江華朔科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B22F10/28
• 分類號(hào): B22F10/28;B22F3/24;B22F7/02;B33Y40/20;C23C28/00;C23C24/10;C25D11/30;C22C23/02;B05D7/14
• 代理公司: 浙江智翔聯(lián)合專利代理有限公司 33255
• 代理人: 朱萍

本發(fā)明涉及一種鋁合金表面減震耐腐蝕復(fù)合結(jié)構(gòu)層的制備方法，屬于合金表面處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明制備方法包括鋁合金基材脫脂預(yù)處理，鎂錳合金粉末制備，鎂錳合金空間網(wǎng)格框架打印，鎂錳合金空間網(wǎng)格框架微弧氧化處理，涂裝預(yù)處理，復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂涂料制備，空間網(wǎng)格框架涂裝復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂涂料。本發(fā)明基于激光選取熔化（SLM）3D打印工藝在已壓鑄成型的鋁合金表面構(gòu)建一種抗震鎂錳合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，并在該空間結(jié)構(gòu)中布設(shè)含有耐腐蝕顆粒的復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂材料，從而實(shí)現(xiàn)鋁合金零件特定表面耐腐蝕性和減震性能同步提高，能滿足重要的特種車用壓鑄鋁合金零件表面（尤其是底面或其他安裝面）在復(fù)雜環(huán)境下的服役性能要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁合金表面減震耐腐蝕復(fù)合結(jié)構(gòu)層的制備方法，屬于合金表面處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋁合金作為一種新型輕量化合金材料，其壓鑄零件廣泛應(yīng)用在新能源汽車上（例如新能源汽車電池盒、殼體類零件等）。目前一些重要的特種車用壓鑄鋁合金零件表面（尤其是底面或其他安裝面）的耐腐性和減震性仍需進(jìn)一步提高才能更好地提高配套零件在復(fù)雜環(huán)境下的服役性能。

現(xiàn)有技術(shù)一般通過(guò)鋪設(shè)橡膠減震墊、增設(shè)減震機(jī)構(gòu)來(lái)提高鋁合金零件的減震性能。另外，現(xiàn)有技術(shù)如專利（CN2014105912367）、（CN201711061373X）等多采用加入其他合金元素的方法調(diào)節(jié)鋁合金的成分并影響鋁合金微觀組織的方法來(lái)提高鋁合金基體的耐腐蝕和減震性能；但這些處理方法僅能實(shí)現(xiàn)某單一性能的提升，另外改變合金成分的方法雖然在一定程度改善了鋁合金的減震耐腐蝕性能，但很大程度上影響鋁合金的加工工藝（例如壓鑄時(shí)的鋁合金流動(dòng)性和充型能力，并會(huì)影響鋁合金的凝固特性），導(dǎo)致壓鑄鋁合金零件的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，基于激光選取熔化（SLM）3D打印工藝在已壓鑄成型的鋁合金表面構(gòu)建一種抗震鎂錳合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，并在該空間結(jié)構(gòu)中布設(shè)含有耐腐蝕顆粒的復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂材料，從而實(shí)現(xiàn)鋁合金零件特定表面耐腐蝕性和減震性能同步提高。

本發(fā)明的上述目的可以通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種鋁合金表面減震耐腐蝕復(fù)合結(jié)構(gòu)層的制備方法，包括以下步驟：

S1、鋁合金基材預(yù)處理：將鋁合金基材進(jìn)行除雜、脫脂處理；

S2、鎂錳合金粉末制備：采用熔煉法制取鎂錳合金棒材，然后再將合金棒材制成合金粉末備用；

S3、鎂錳合金空間網(wǎng)格框架打印：將步驟S2中制得的鎂錳合金粉末通過(guò)激光選區(qū)熔化在鋁合金基材表面鋪粉并進(jìn)行打印；

S4、鎂錳合金空間網(wǎng)格框架微弧氧化處理：通過(guò)微弧氧化在鎂錳合金空間網(wǎng)格框架表面制備多孔陶瓷層；

S5、涂裝預(yù)處理：將經(jīng)過(guò)步驟S4處理的網(wǎng)格框架浸入硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液中浸泡，浸泡完成備用；

S6、復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂涂料制備：將長(zhǎng)石粉末放置于硅烷偶聯(lián)劑的丙酮溶液中浸泡，浸泡完成，過(guò)濾出粉末并烘干，然后重新研磨成粉末；將處理好的長(zhǎng)石粉末加入改性聚羧酸鹽的乙醇溶液中超聲分散，去除多余液體后加入到環(huán)氧樹(shù)脂中，然后再加入固化劑，得混合物；將混合物在真空負(fù)壓條件下進(jìn)行攪拌，得復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂涂料；

S7、空間網(wǎng)格框架涂裝復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂涂料：將復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂涂料滾涂到鋁合金表面的鎂錳合金打印網(wǎng)格框架，得基于鋁合金表面的復(fù)合結(jié)構(gòu)層。

本發(fā)明將具有優(yōu)良減震作用的鎂錳合金粉末通過(guò)3D打印工藝在已壓鑄成型的鋁合金表面構(gòu)建成為具有抗震作用的鎂錳合金空間網(wǎng)格框架，再通過(guò)微弧氧化處理增加后續(xù)網(wǎng)格中填充的復(fù)合樹(shù)脂材料與鎂錳合金網(wǎng)格框架的結(jié)合強(qiáng)度，然后再將具有良好耐磨耐腐蝕性能的復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂涂料涂裝于網(wǎng)格框架，使復(fù)合樹(shù)脂盡量滲入網(wǎng)格內(nèi)部，最終實(shí)現(xiàn)了高端壓鑄鋁合金零件表面（尤其是某一特定表面）耐腐蝕和減震的性能需求。

作為優(yōu)選，所述步驟S1中預(yù)處理具體為：將鋁合金基材逐級(jí)打磨，然后于超聲環(huán)境中用丙酮和乙醇混合溶液清洗15-30min。