[发明专利]一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺

权利要求书

1.一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺，其特征在于，具体处理方法如下：

1）钢材表面的清洗处理

使用压缩空气对钢材表面进行吹扫，然后对钢材进行加热处理，将加热后的钢材使用激光发射器对钢材表面进行处理，在处理过程中，将低温气体直接喷射于清洗区；

2）钢材表面的镀膜处理

S1、将经过清洗的钢材放入磁控溅射设备的样室内，在100-150W下对钢材反溅清洗10-15min，然后将钢材送入主溅射室中，先对铝靶材进行100-150W的预溅射处理，溅射处理时间为20-30min，然后采用射频磁控溅射处理的方法在钢材表面镀上一层铝薄膜；

S2、将经过镀膜处理的钢材置于氮气环境下，加热至250-350℃保温处理2-3h，然后将镀膜的钢材放入电解液中作为阳极，不锈钢板作为阴极，在5-10℃下采用50-80V直流电压进行第一次阳极氧化4-6h，然后将钢材取出，放入磷铬酸溶液中，加热至60-70℃，恒温水浴处理5-10h，然后用去离子水清洗干净后，在5-10℃下采用90-110V直流电压进行二次阳极氧化10-15h，然后将其置于质量分数为10-15%的磷酸溶液中处理2-3h即可；

3）钢材表面的脉冲电沉积处理

将纳米碳化硅加入到镀液中，在300-500W超声波下振荡分散30-50min，然后将经过镀膜处理的钢材作为工作电极放入带有搅拌装置的镀液中进行脉冲电沉积处理，然后用浓度为0.1-0.5mol/L的氯化铜和质量分数为20-25%的盐酸组成的混合液缓慢滴加到经过电镀处理的钢材表面，直至钢材表面的红色铜不再增多即可，然后将钢材表面的铜清洗后放入60-80℃烘箱中干燥处理30-40min后取出即可。

2.如权利要求1所述的一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺，其特征在于，步骤1)中，所述钢材加热处理是将钢材加热至325-395℃，热处理时间为1-2h；所述低温气体是由液氮在热交换器中冷却过的，温度在-80--50℃，冷却气体的喷射压力为0.5-0.8MPa，流量为300-500L/min。

3.如权利要求1所述的一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺，其特征在于，步骤1)中，所述激光发射器为YAG激光器，激光发射器的工艺参数为：功率为15-20W，重复频率为10-20kHz，扫描速度为200-1000mm/s，离焦量为1-3mm，扫描次数2-3次。

4.如权利要求1所述的一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺，其特征在于，步骤2)中，所述靶材采用高纯度铝，其纯度≥99.99%；工作气体为纯氩气，纯度≥99.9%；初始本底真空度为5×10^-5Pa-8×10^-5Pa。

5.如权利要求1所述的一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺，其特征在于，步骤2)中，所述第一次的射频磁控溅射处理的工艺参数为：氩气流量为50-80sccm，溅射气压2-5Pa，溅射功率为150-200W，溅射时间为120-150min，靶材直径为65-75mm，靶与钢材的距离为50-60mm。

6.如权利要求1所述的一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺，其特征在于，步骤2)中，所述氮气纯度99.9%；所述电解液由浓度为0.2-0.4mol/L的草酸和质量分数为3-6%的磷酸组成的混酸溶液，二者的体积比为1:1；所述磷铬酸溶液含有质量分数为5-8%的磷酸和质量分数为1-3%的铬酸。

7.如权利要求1所述的一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺，其特征在于，步骤3)中，所述镀液包括硫酸镍250-300g/L，氯化镍30-60g/L，硼酸30-40g/L；所述纳米碳化硅的添加量为镀液重量的0.3-0.8%；所述混合液中氯化铜和盐酸的体积比为1:1。

8.如权利要求1所述的一种提高钢材表面涂层附着力的处理工艺，其特征在于，步骤3)中，所述脉冲电沉积选用铂片作为对电极，饱和甘汞电极为辅助电极，电流密度为0.1-0.5A/cm²，温度为50-60℃，电沉积时间为40-60min，搅拌速率为300-400r/min，脉冲频率为1000-2000Hz，电极间距为30-50mm。