铸铝合金常用的表面处理工艺

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1、铸铝合金常用的表面处理工艺欧阳贵，邹瑞海，邹莎(武汉材料保护研究所，湖北武汉430030)l前言铸造铝合金是目前广泛应用的工程材料之一，可分为铝．硅，铝铜，铝镁，铝锌等，其中以铝硅系铸造铝合金应用最广，如ZL101、ZL105、ZL108。产量大用途广，如德国奔驰汽车公司麦庭根(Mellingen)铸铝厂，年产铸铝件22000t’其中年产汽缸盖12000r,进气管3000t，变速箱壳体等压铸件7000t。镪．硅系酶铸镪舍金存良好的铸造性，霹攘入Cu、Mg等元素强化，进～步逶避热处理提赢机械性熊，，铸锃合金大量应用于汽车，摩托车，航天航空、船舶，舰艇等工业，常用作内燃机活塞、汽缸体、汽缸头，特

2、别是作为框架、支架等结构件，以及外装零件如机匣壳体等。～直以来，铸铝工件未经任何表面处理，直接应用到社会各个角落，但是，随着社会的发展，将疑是出舀产量越来越大，入们对铸铝表面性能要求越来越高，如其耐蚀性，尤其怒外观装饰；如栗铸锅工件未经表面处理或者只是喷砂(喷丸)，在潮滋的空气里，其表磷会很快变黑甚至出现是色斑点，同时，未经处理的铸铝件表荫本身也存在颜色不一致、发黑、锈蚀等缺陷，直接影响产鼹外观质量，因此，铸铝零件加工成型后，近几年来一般要求对其表面进行表面处理。由于铸锅合金零件表面状况各处不同，有的部位是非机加表面，铸造时表面产生了氧化皮膜，污迹油灰依然存在。而有的部位则是经过了机加工，表

3、藤状况良好。在对其表面除油时，易腐蚀，缀难保持表舔均匀一致。又由于铸造镪合金，特别是硅豢l镉含量较高的铸镪含金，虽然硅和铜的加入大大提高了铝合金的强度，但硅和铜的加入又使其表面处理增加了很多的困难。有些型号的铸铝合金是不能直接进行电镀或普通阳极氧化等处理。比如对于含Cu2％"-3．5％，Si7％～13％的铸铝含金。要保证化学氧化，电镀或阳极氧化等顺利进行，往往要进行特殊的前处理。2铸铝目前采用的几种表面处理工艺2．1化学氧化处理化学氧化处理是～种较为简单的保护工艺，因其有多孔性，故能增加底层与涂料的结合力及提高涂层的防腐性能或提供一种要求不高的防护膜，如铸铝件室内的防护等。A．工艺流程：a．

4、喷丸前验收一一喷丸一一除垢处理一一永洗一一化学氧化处理一一水洗一一热水洗一一烘干一一检验入库b．零件一化学除油一冷水洗一碱蚀一水洗一除垢处理一冷水洗一化学氧化处理一～水洗～一热水洗一一烘干一一检验入库c．零件一仡学除油一冷水洗一碱镪一水洗一抛光一一水洗一一除垢处理一冷水洗一化学氧化处理一一水洗一一热水洗一一烘干一一检验入库d．零件一酸性化学除油一冷水洗一一除垢处理一冷水洗一化学氧化处理～一水洗一一热水洗一一烘干一一涂装B．各工序其体操作：。(1)喷丸：唆丸处理对铸键合金零件表蘑起净化溅他释强化作用，为铬酸盐化学氧化成膜等做好嚣处理准备。采用玻璃球对铸铝零件表面进行喷丸强化处理，熊够较有效地去

5、除零件表面的污迹、氧化皮起到净化、活化表面的作用。又由于玻璃球呈球状，喷射到零件表面，可形成许多微小半圆形凹面且具有金属光泽。喷丸还可以对零件表面产生压应力，有效地提高其表面疲劳寿命，降低了零件对应力腐蚀的敏感性，增强了表面强度。喷丸强纯处理使用的玻璃球直径选150"--250mm，压缩空气必须经油水分离器过滤净化。送缩空气的压力通常控制在5起触戮2左右为宜。喷射角确定65。±5。较好。一47—铸铝合金常用的表面处理工艺喷嘴与工件之间的距离控制在250"--350mm范围。喷丸处理前应对工件外观检查后轻轻将其摆放在喷丸室内，喷丸时应均匀，顺序1喷射，避免局部区域长时问喷射，造成表面过热或产生

6、变形等缺陷。玻璃球可多次循环使用，但多次喷射后应筛选去除粉末，以保证喷射质量。另外：还有几种常用的喷丸材料：抛铝丸：抛丸机采用抛丸直径为l---'2mm的铝丸。抛铸钢丸：一般直径为0．4一O．75mm的铸钢丸。抛不锈钢丸：一般直径为0．4—0．75mm的不锈钢丸。后两种是工厂中使用较多的方法及材料。(2)化学除油铸铝件在前处理中除油是较关键的一步，假如油污去不净将会影响下一步工序的进行。铝属两性金属，因此，用碱性清洗剂其碱性必须较低，同时具有缓蚀性，这样在清洗过程中可防止金属受化学侵蚀。理想的清洗剂具有的特点1)所有盐类应容易溶解在水中，并具有一定的稳定性和良好的冲洗性能。2)7作液的PH值

7、应在9～ll之间并加缓冲剂以保持清洗剂的稳定性，减少对基体金属的侵蚀。3)选用的乳化剂应有良好的乳化、渗透、润湿、扩散作用，从而达到良好的去油污效果。对污垢小颗粒有反絮凝作用使其分散在溶液中。5)清洗剂应具有软化水的作用，防止在金属表面有盐类沉淀物形成。一般配方及工艺条件：NaOH2"--4g／LNa2C0330～40g／t,Na3P0440"-'50g／LoP乳化弃U5"--10g／t,温度50～70℃时问