[发明专利]铝合金硬质阳极氧化加压方法及铝合金硬质阳极氧化工艺

权利要求书

1.铝合金硬质阳极氧化加压方法，其特征在于：将铝合金零件置入硫酸电解液，采用如下四段式电源控制方式：

第一阶段L1：缓升电压为5分钟，直至达到目标电压U₁，记录硬质阳极氧化达到目标电压U₁时的电流I₁；

第二阶段L2：施加恒定目标电压U₁，保持时间1分钟，设定硬质阳极氧化电流I₂，所述电流I₁与电流I₂的比值为1:3；

第三阶段L3：缓升电流至电流I₂，缓升时间为10分钟；

第四阶段L4：以恒定的电流I₂进行硬质阳极氧化，保持时间随目标膜厚增长；

所述目标电压U₁的确定方法包括如下步骤：

M1：选取与待测铝合金零件材质相同的参考品，置入相同的电解液硬质阳极氧化；

M2：根据参考品与挂具的氧化面积之和计算出电解液所要达到的电流I₄；

M3：参考品的阳极氧化加压过程包括两个阶段：

第一阶段：缓升电流至电流I₄，缓升时间为15分钟，设定电流I₃，电流I₃与电流I₄的比值为1:3，并记录此时的电压值U₂；

第二阶段：保持恒定的电流I₄，保持时间随需求膜厚增长；

M4：重复多次上述的M1-M3，得到多组电压值U₂，计算出电压值U₂的平均值，得到目标电压U₁；

其中，第四阶段L4的电流密度为2.8—3.2A/dm²；

硫酸电解液的其他参数：

电解液温度：-2℃—0℃；H₂SO₄ 220—230g/L；Al³⁺＜20g/L；

零件材质为6061铝合金，U1为17.8-18.2V；零件材质为2024铝合金，U1为17.0-17.5V；零件材质为7075铝合金，U1为18.5-19V。

2.铝合金硬质阳极氧化工艺，其特征在于：对铝合金零件进行前处理，所述前处理至少包括除油与脱氧；

将前处理后的铝合金零件按照如权利要求1所述的铝合金硬质阳极氧化加压方法进行硬质阳极氧化。

3.如权利要求2所述的铝合金硬质阳极氧化工艺，其特征在于：所述前处理包括如下步骤：

S1预清洗：使用异丙醇或丁酮有机溶液进行预清洗；

S2装夹：将铝合金零件装入钛合金棒材或者铝合金棒材制成的工装挂具；

S3碱性化学除油：使用弱碱性清洗剂进行除油，浓度为30-50g/L，温度为50-65°C，时间为5-10分钟；将除油后的零件进行两道溢流水洗，每道1-3分钟；

S4酸洗脱氧：使用酸洗除去铝合金在空气中自然产生的氧化膜，酸洗溶液的成分为：

HNO₃ 75-160g/l，CrO₃ 22.5-26.2g/l，HF 1Vol%；

将脱氧的零件进行三道溢流水洗：每道1-3分钟。

4.如权利要求3所述的铝合金硬质阳极氧化工艺，其特征在于：S4酸洗脱氧步骤中酸洗溶液的腐蚀速度为10.16-15.24μm/h，脱氧时间为1-10分钟。

5.如权利要求3所述的铝合金硬质阳极氧化工艺，其特征在于：所述挂具与铝合金零件的阳极面积之比小于10:1。

6.如权利要求3所述的铝合金硬质阳极氧化工艺，其特征在于：铝合金零件经过硬质阳极氧化步骤处理后，还经过封闭处理，所述封闭处理为双封闭，包括如下步骤：

首先使用醋酸镍封闭：

成分： Ni(AC)₂ 5-10g/L；温度： 80-95°C；封闭时间： 20-30分钟；然后经过两道纯水清洗，每道1-3分钟；

然后使用重铬酸盐封闭：

成分：K₂Cr₂O₇ 45-55g/l；温度： 92-100°C；封闭时间： 15-20分钟；

然后经过两道纯水清洗，每道1-3分钟。