[发明专利]一种铝合金加工工艺

说明书

本发明提供了一种铝合金加工工艺，所述工艺中包括有表面预处理‑电化学抛光‑表面后处理，铝合金在所述加工溶液中，通过配置电化学抛光液，能够有效的降低阳极溶解过程形成的粘膜电阻率，提高溶解金属的扩散率，铝合金的表面粗糙度低，镜面效果好。

技术领域

本发明涉及一种铝合金加工工艺，具体涉及一种铝合电化学抛光工艺。

背景技术

电化学抛光（Electrolytic Polishing），是继机械抛光和化学抛光后新兴发展起来并且日渐趋于成熟的一种常用的钛材表面处理技术。该技术不仅可以显著降低钛及钛合金材料表面的显微粗糙程度、提高其表面光亮度，而且抛光过程中没有切削力、热和毛刺，不会产生残余应变层和相变层。

电化学抛光的基本抛光原理是电化学抛光系统在通以一定的抛光电压和电流密度后，阳极工件表面会产生电阻率高的粘性薄膜，在工件表面的不同位置处的薄膜厚度是不尽相同的：表面微观上凸处的地方膜层较薄，电阻较小而电流密度较大，阳极工件溶解速率大；相反，表面微观下凹处的薄膜分布较厚，电阻较大而使阳极工件的溶解速率小于表面上凸处。正是由于这层粘性薄膜厚度及电流密度大小的不一致，使工件表面微观凸处溶解速率大于凹处的溶解速率，并随着工作时间的延长，金属表面粗糙度下降、光亮度提高而实现了抛光

在这个抛光工作进展中，众多因素的综合作用对抛光效果产生了一定的效应。综合

金属工件的材料性能、电抛光液配方及工艺参数的不同，在金属工件表面上可能会有下

述一种或多种化学反应的过程：

（1）阳极金属在电参数和抛光液的综合作用下发生溶解Me=Me²⁺+2e^-；

（2）阳极金属表面生成钝化膜Me+2OH^-=MeO+H₂O+2e^-；

（3）气态氧的析出 4OH^-=O₂+2H₂O+4e^-；

（4）电化学抛光液的有效成分在金属工件表面的氧化

因此，经过电化学抛光处理后金属工件的表面质量是由这四个反应过程的相互协调进行而决定的。

通常，常规的阳极理论电流-电位曲线，可参见《铝合金阳极氧化与表面处理技术第二版》 朱祖芳编，第51页所示，通常的电化学抛光过程分为AB段、BC段、CD段、DE段。

在AB段中阳极电流密度随着电位的增大而迅速增大，此时阳极金属表面处于活性溶解状态，金属阳离子扩散进入抛光液中形成水合离子，其基本符合 Tafel 规律，即Me=Me²⁺+2e^-。

在该阶段：阳极金属表面微凸处电流集中，电流密度较大，微凸处先溶解，阳极工件表面金属原子失去电子生成金属阳离子，其扩散至抛光液中的速度略大于基材溶解的速度，粘性膜未完全生成。在此过程中，因粘性膜未完全生成，电化学抛光仅处于阳极金属基材表面活性溶解阶段，无抛光效果。

在BC段中阳极电位明显增加，但阳极电流密度随着阳极电位的增大反而减小，这是因为在 AB 阶段生成了大量的水合离子聚集在阳极表面附近，其向电化学抛光液中扩散的速度小于阳极基材表面金属溶解的速度，形成阳极浓差极化，此外，在基材表面生成氧化物，其电阻较大，是造成此阶段内电流密度下降的另一原因，即主要发生Me+2OH^-=MeO+H₂O+2e^-。

在BC段中阳极基材继续溶解，但电流密度不够高且不稳定，阳极析氧反应困难且粘膜仍处于生成阶段，无抛光效果。