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鋁及鋁合金在電解液中電解可形成鍍層,但鍍層結(jié)合力不牢,易剝離。因此,可先將鋁在含有鋅氧化合物的水溶液中沉積鍍層再進(jìn)行電鍍,這一方法既為鋅置換法或沉積法。也可先在鋁及鋁合金表面處理通過(guò)陽(yáng)極氧化電源得到一層很薄的多孔氧化膜,在進(jìn)行電鍍。
2.1 常規(guī)鋁及鋁合金電鍍的工藝流程
鋁及鋁合金電鍍工藝流程有鍍前處理,電鍍,鍍后處理3部分組成。鍍前處理是關(guān)系到電鍍產(chǎn)品優(yōu)劣的zui關(guān)鍵工序,其主要目的是除去鋁及鋁合金表面的油脂,自然形成氧化膜及其他污物。
常規(guī)的一般工藝流程為:脫脂-水洗-減蝕-水洗-酸洗-水洗-活化-水洗-一次浸鋅-水洗-退鋅-水洗-二次浸鋅-水洗-中性鍍鎳-水洗-后續(xù)電鍍。
也有采用波的陽(yáng)極氧化膜取代浸鋅工藝后在進(jìn)行后續(xù)電鍍。
2.2 傳統(tǒng)前處理工藝中存在的不足
1.工藝流程長(zhǎng),工序多。
2.工藝復(fù)雜,操作范圍窄,各工藝參數(shù)必須嚴(yán)格控制。
3.工藝適用范圍不廣,不同牌號(hào)的鋁合金前處理工藝不能雷同,必須根據(jù)鋁合金的牌號(hào)調(diào)整前處理工藝。
4.在嚴(yán)格控制前處理工藝的前提下,電鍍產(chǎn)品的合格率很低,普通裝飾性電鍍的合格率為85%~90%,功能性電鍍的合格率為60%~70%。
5.各工序溶液的適用壽命短,處理周期短。
由于鋁及鋁合金傳統(tǒng)前處理同意普遍存在以上不足,因此,必須對(duì)其進(jìn)行改良。
三.改良通用型鋁及鋁合金電鍍前處理工藝
脫脂堿蝕二合一-水洗-酸洗-水洗-去灰-水洗-堿性活化-浸鋅-水洗-中性鍍鎳-水洗-后續(xù)電鍍。
鋁及其合金是機(jī)械工業(yè)(尤其是航空、航天等工業(yè))中用量居首的非鐵金屬。目前,工業(yè)上實(shí)際應(yīng)用的主要是工業(yè)純鋁及鋁合金。
工業(yè)純鋁(簡(jiǎn)稱(chēng)純鋁)的純度wa1=98%~99. 7%,常存雜質(zhì)元素主要是fe與si,相對(duì)密度約2.72,約為鐵的1/3;熔點(diǎn)為660℃,固態(tài)下具有面心立方晶格,無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象,所以,鋁的熱處理機(jī)理與鋼不同。
純鋁的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較高,僅次于銀、銅;室溫下導(dǎo)電能力為銅的60%~64%,但單位的導(dǎo)電能力約為銅的兩倍。鋁和氧的親合力很大,能與空氣中的氧接觸后生成一層極薄而致密的氧化鋁膜,隔絕了空氣,阻止內(nèi)層金屬鋁不再受到氧化,所以在非工業(yè)污染的-中具有-的耐蝕性,但不耐堿、酸、鹽等介質(zhì)的腐蝕。
純鋁的強(qiáng)度較低(σb=80~100mpa),但塑性較高(δ=30%~50%),既可以通過(guò)冷變形來(lái)提高強(qiáng)度(σb=150~ 200mpa),也可通過(guò)合金化來(lái)提高強(qiáng)度(σb=500~ 600mpa)。借助冷變形來(lái)提高強(qiáng)度畢竟有限,而且還會(huì)降低塑性,故很少采用,流水線配件鋁材,通常是通過(guò)合金化來(lái)提高強(qiáng)度。
工業(yè)純鋁一般是通過(guò)冷、熱壓力加工制成各種規(guī)格的線、管、板、棒以及型材、箔材等工程用鋁材,主要用于代替貴重的工業(yè)純銅制造電力電纜、電氣元件及換熱器件,制作要求質(zhì)輕、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、耐-腐蝕而強(qiáng)度不高的機(jī)電器材。
拋光是克服金屬材料表面缺陷,提高表面光潔度的常用方法。拋光大體可分為機(jī)械拋光、化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光三大類(lèi)。機(jī)械拋光時(shí)先采用布輪拋光機(jī)加拋光膏對(duì)材料表面進(jìn)行粗拋磨,再用細(xì)布輪精拋,使材料表面達(dá)到要求的光潔效果。多用于陽(yáng)極氧化染色標(biāo)牌和旋紋,折光標(biāo)牌用的鋁板材的裝飾性處理。機(jī)械拋光后的鋁板,為了獲得-的光亮度及-的氧化效果,有時(shí)還需要進(jìn)行化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光;瘜W(xué)拋光多在酸性溶液中進(jìn)行。電化學(xué)拋光則是更高的表面精加工方法,可以獲得光亮度更高的‘鏡面’效果和減少-對(duì)鋁板表面的氧化。
▲鋁的化學(xué)拋光溶液配方和工藝條件如下(供參考)
磷酸<相對(duì)密度1.7;90%(w)>;75% niso4·6h2o 2g/1000ml
-<相對(duì)密度1.84;98%(w)>;15%溶液溫度100—115℃
hno3<相對(duì)密度1.42;65%(w)>;10%拋光時(shí)間1—15min
▲酸性電化學(xué)拋光溶液的配方和工藝條件如下(供參考)
磷酸相對(duì)密度1.7090%
甘油(-)1%
溶液溫度55—65℃
電壓12—20v
電流密度10—30a/dm2
拋光時(shí)間1—4min
▲堿性電化學(xué)溶液的配方和工藝條件如下(供參考)
水1000ml溶液溫度80—85℃
無(wú)水碳酸鈉300g拋光時(shí)間3—5min
磷酸鈉100g電壓12v
naoh 30g電流密度3—6a/dm2
配制時(shí)應(yīng)邊加熱邊攪拌,完全溶解后方可使用。
▲電化學(xué)拋光后可以用下列溶液和工藝條件去膜
水1000ml
磷酸相對(duì)密度1.7090%35g
鉻酐(三氧化鉻)20g
溶液溫度90—100℃時(shí)間:去盡為止
北京
上海
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