[发明专利]一种铝合金电化学抛光液及一种铝合金电化学抛光方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种电化学抛光液及一种电化学抛光方法，尤其涉及一种铝合金电化学抛光液及一种铝合金电化学抛光方法。

背景技术

现有常用的碱性电化学抛光的方法是Brytal（布赖塔法）法，此法的碱性槽液由碳酸钠和磷酸三钠组成，直流电压在12-16V，操作温度在74-88℃，电化学抛光时间为5-20min。包括步骤：1）预处理：先用软轮磨光，再配碱浸蚀液进行微腐蚀；2）碱浸蚀处理工艺：配制10%NaOH溶液，温度为50℃，处理20-30s；3）电化学抛光：配槽液（无水Na2CO3150g/L、Na3PO450g/L），温度80℃，直流电压15V，电流密度为8A/dm2，处理8min；4）后处理：铝合金立刻移到水槽水洗，再移到碱性脱氧化膜的槽液中，最后水洗烘干。5）脱膜工艺：无水Na2CO32%（Vol）、铬酸钠5%（Vol）配槽，温度85℃，处理2min。该法操作温度高、化学腐蚀强、铝材损耗大，溶液易失效，目前已很少采用。

现国内主要采用的是三酸法（Battelle法）处理铝合金工件表面电化学抛光，槽液由磷酸、硫酸和铬酸组成，操作温度在70-90℃。这种方法容易产生酸雾，排出的废水含重金属铬，溶液毒性大、生产成本高、工作环境差。现有技术中公开了一种电解抛光铝合金的方法，它的组分是硫酸、磷酸、铝，虽然对高纯铝抛光好，但缺少了铬酸除灰的效果，而且溶液黏度难控制，对铝合金抛光会使合金表面发灰甚至发黑、产生麻点。发明内容

为解决现有技术中铝合金工件表面电化学抛光处理方法生产成本高、环境污染严重、操作环境差的问题，本发明提供了一种铝合金电化学抛光液，该抛光液为含有氢氧化钠和乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）的水溶液；以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠含量为8.3-15g/L，所述乙二胺四乙酸二钠含量为9-18g/L，余量为水。

本发明还提供了一种铝合金电化学抛光方法，该方法以铝合金工件为阳极，以不锈钢板为阴极，将所述阳极和阴极置于电抛光液中，进行电化学抛光，所述抛光液为本发明提供的抛光液。

本发明提供的铝合金电化学抛光液配方无铬环保，成本低，操作环境好。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种铝合金电化学抛光液，该抛光液为含有氢氧化钠和乙二胺四乙酸二钠的水溶液。 EDTA-2Na用以络合抛光溶解出来的铝离子，防止铝离子过量水解，保持溶液粘度良好，同时使铝合金表面光亮；氢氧化钠用以腐蚀铝合金表面氧化层致使铝表面裸露，进而与铝表面发生电化学反应，在表面形成粘膜，控制凹凸表面去除速度，使凸的地方溶解速度更快，从而降低表面粗糙度。本发明的发明人通过大量的实验发现，将EDTA-2Na和氢氧化钠两者结合作为抛光液基础液，进一步提升了抛光液的抛光效果。本发明所述铝合金电化学抛光液，以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠含量为8.3-15g/L，所述乙二胺四乙酸二钠含量为9-18g/L，余量为水。

优选地，本发明所述抛光液中还含有添加剂，以抛光液的总量为基准，所述添加剂含量为1-5g/L。所述添加剂选自硝酸钠、山梨醇、三乙醇胺、聚乙二醇、甘油的一种或几种。上述添加剂作为辅助性试剂，主要起到缓蚀和促进表面光亮的作用。

优选地，本发明所述抛光液中还含有硫化钠，以抛光液的总量为基准，所述硫化钠含量为0.05-1.5g/L。硫化钠可降低溶液中锌含量，从而避免出现光亮花样缺陷，对于含锌量较高的铝合金工件效果更好。这里的光亮花样缺陷是指由于电抛光液择优腐蚀而使工件表面出现晶面闪烁的现象，是本领域技术人员公知的技术用语。

以上配制溶液所用的水为现有技术中的水，如自来水、去离子水、纯净水、蒸馏水的一种或混合物。

本发明还提供了上述铝合金电化学抛光液的抛光使用方法，即一种铝合金电化学抛光方法，该方法以铝合金工件为阳极，以不锈钢板为阴极，将所述阳极和阴极置于电抛光液中，进行电化学抛光。

优选地，所述铝合金电化学抛光方法，使用脉冲电源，设定电参数为电压180~270V、频率6~20KHz、占空比10~40%、温度在40~60℃，电抛光2-4min。在此参数下进行电化学抛光后，铝合金表面光亮平整的效果最好，要求的槽液温度较低。