[发明专利]一种铝锂合金微弧氧化方法及其采用的电解液

说明书

本发明涉及铝锂合金表面处理技术领域，公开了一种铝锂合金微弧氧化方法及其采用的电解液。所述铝锂合金的微弧氧化方法包括前处理、微弧氧化和后处理三个步骤。采用的电解液包含有溶质和溶剂，组分为：硅酸钠10～20g/L，强碱6～10g/L，钨酸钠3～5g/L，添加剂0.5～1g/L，溶剂为去离子水。本发明提高了碱性溶质的含量，促使微弧氧化迅速成膜，缩短了加工所需时间。该溶液稳定性好，重复利用率高，所用原料成本低廉，可以在短时间内，制得具有一定的厚度和耐蚀性的膜层，经过600小时的全浸泡腐蚀以后，表面膜层依然完整，合金基体保持完好；经电化学测试，其腐蚀电流密度可降低接近两个数量级。

技术领域

本发明涉及到铝锂合金的表面处理技术领域，涉及一种针对提高Al-Cu-Li合金耐蚀性能的微弧氧化技术，尤其涉及一种铝锂合金微弧氧化方法及其采用的电解液。

背景技术

与传统铝合金(不含锂元素)相比，铝锂合金具有较低的密度、较高的弹性模量和比强度，以及较低的疲劳裂纹扩展速率，在航空航天工业领域中具有广阔的应用前景。然而，Li元素较高的活性导致了铝锂合金具有更高的晶间腐蚀及点蚀等局部腐蚀敏感性，成为其结构件发生腐蚀失效的主要原因，因此有必要采用适当的表面处理来提高其耐蚀性。

在众多表面处理技术中，使合金表面生成致密的氧化膜是常用且有效的保护手段。其中，已有阳极氧化应用至铝锂合金表面的发明，韩保红等公开了《一种铝锂合金制件的阳极氧化方法》(公开号CN107043951A)，将合金碱洗、酸洗、机械处理后进行阳极氧化处理再封孔处理，所用阳极氧化液为硫酸、硼酸钠及硫酸锂的水溶液，处理时间约30分钟，厚度约为5μm，可通过一定时长的盐雾试验测试。然而，阳极氧化技术工艺复杂，且生成的膜层很薄，所需时间较长，所用溶液多数为具有污染性的酸性电解液，不能满足生产需求。且阳极氧化膜具有很高的孔隙率和吸附能力，极易被污染和腐蚀，必须要进行封孔处理。封孔处理则意味着耗能大、要求高，以及进一步产生环境污染。而同样是在合金表面生成氧化膜的微弧氧化技术，则很大程度上弥补了上述不足之处。该技术是近年来新兴的表面处理工艺，又称为等离子体氧化，所用电解液大多为盐类及碱性溶液，价格低廉且对环境友好，生产工序便捷，膜层生长速度快，表面改性显著。所生成的氧化膜能大幅提高合金的硬度、耐蚀性和耐磨性，对基体保护作用明显，可以从根本上解决铝合金作为结构材料的缺陷，具有广泛的应用前景。