[发明专利]一种镁合金表面处理方法

摘要

本发明公开了一种镁合金表面处理方法，该表面处理方法包括三个阶段，即预处理阶段、喷涂阶段和喷后处理阶段；本发明采用复合喷涂的方法在镁合金表面形成结合强度高且致密性好、对环境污染小的耐蚀、耐磨的涂层，该表面处理方法简单易行，成本低廉。

主权项

一种镁合金表面处理方法，其特征在于，该表面处理方法包括三个阶段，即预处理阶段、喷涂阶段和喷后处理阶段，其中：（1）预处理阶段：对选用的镁合金板块用砂纸进行打磨，然后用丙酮对打磨后的表面进行清洗，然后自然晾干，晾干后对镁合金板块的表面进行喷砂粗化处理，喷砂后用压缩空气对镁合金板块进行喷吹处理，然后再次用丙酮清洗镁合金板块的表面，自然晾干后对镁合金板块加热至80‑95℃，保温5‑10min待用；所述镁合金板块材料由Mg、Al、Mn、Zn、Cu、Ni、Sc、P、Zr、Y、Ca、Sr、B、Co、稀土元素组成，其各组分的百分含量为：Al：18‑20%，Mn：3‑6%，Zn：10‑13%，Ni：1‑3%，Cu：1‑3%， Sc：2‑3%，P：0.5‑0.8%，Zr：3‑6%，Ca：10‑13%，B：2‑4%，Sr：2‑5%，Co：2‑4%，稀土元素0.5‑0.8%，其余为Mg；所述的稀土元素按重量百分比计包括以下组分：Ce：8‑10%，Nd：15‑18%，Gd：10‑15%，Pr：11‑13%，Yb：3‑5%，La：12‑15%，Sm：10‑15%，其余为镧系元素；（2）喷涂阶段：a．先在镁合金板块表面上火焰喷涂上喷涂NiCrAlY粘结底层打底，控制喷涂的距离为90‑100mm，喷涂的角度为60‑85°，送粉气流量为0.5‑0.7m³/h，喷涂后粘结底层的厚度为85‑95μm；b．在粘结底层上用等离子焰流预热5‑8min，等离子焰流轴线与被喷涂镁合金板块表面的角度为45‑60°，然后等离子喷涂工作层ZrO₂/TiO₂/Y₂O₃涂层，喷涂距离为100‑120mm，喷涂角度为50‑60°，送粉气流量为0.6‑0.8 m³/h，喷涂的涂层厚度为200‑300μm；c．在工作层ZrO₂/TiO₂/Y₂O₃陶瓷涂层上采用电弧喷涂工艺制得NiCrAl金属耐腐耐蚀涂层，使用直径为3‑5mm的纯铝丝材，喷涂的涂层为250‑320μm，电弧喷涂的工艺参数为：电压28‑30V，空气压力0.5‑0.6MPa，喷涂距离为110‑150mm，喷涂角度为80‑90°；（3）喷后处理阶段：对镁合金板块进行封孔处理，所述的封孔处理具体为：a．溶胶的制备：在反应瓶中管加入无水乙醇和太酸丁酯进行混合，然后在在催化剂TiO2的作用下搅拌15‑20min，得到淡黄色的TiO2溶胶；将正硅酸乙酯和无水乙醇混合搅拌5‑10min，然后加入SiO2，在室温下搅拌5‑8min密封静置，陈化1‑3h后得到SiO2溶胶；将制备得到的TiO2溶胶和SiO2溶胶按1:2的体积比混合搅拌20‑25min，将所得的混合溶胶在室温下密封静置，自然陈化2‑3h后对镁合金板块上的涂层进行封孔；b．将步骤（2）喷涂后的镁合金板块在室温下放入混合溶胶中浸渍5‑8min，然后将浸渍过后的镁合金板块提拉出混合溶胶的液面，在空中垂直放置5‑6min；c．将浸渍有混合溶胶后的镁合金板块在室温下放置30‑50min至成为稳定的凝胶膜后，放入电阻炉中加热，升温速度为1‑3℃/min，升温至420‑430℃时保温1‑3h，最后空冷到室温，镁合金板块的表面得到致密光滑的耐腐耐蚀涂层。