鋁型材酸蝕表面預(yù)處理技術(shù)的應(yīng)用1

1、工藝簡介    

　　近年來，鋁合金亞光型材生產(chǎn)和銷售量越來越大，市場(chǎng)占有率在80%以上。目前亞光型材生產(chǎn)普遍使用堿蝕方法，鋁溶損在3%-5%之間，造成巨大資源浪費(fèi)，而且大大增加了環(huán)保治理難度，加重了企業(yè)的“三廢”處理負(fù)擔(dān)。酸蝕技術(shù)是針對(duì)堿蝕方法的不足而研制開發(fā)的，在原理上完全有別于堿蝕亞光砂面處理。工藝主要采用了獨(dú)特的使鋁型材表面產(chǎn)生高度均勻的、高密度分子點(diǎn)腐蝕，通過改善型材表面凹凸處的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到平整表面和消除冶金工藝造成的表面缺陷的效果(如能消除擠壓痕、掩蓋焊合線、緩和粗大晶粒等缺陷)，使鋁型材表面平整細(xì)膩，金屬光澤柔和，大大提高了鋁型材的表面質(zhì)量。采用酸蝕亞光工藝，鋁溶損在0.5%-0.8%之間，使生產(chǎn)成本降低到傳統(tǒng)亞光工藝的二分之一以下，生產(chǎn)效率又有大幅度的增加，具有很大的實(shí)用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。  

　　2、酸蝕機(jī)理。酸蝕是在特定條件下的化學(xué)浸蝕。鋁型材接觸蝕液，在很短時(shí)間內(nèi)迅速反應(yīng)生成絡(luò)合物，反應(yīng)方程如下：    3F- Al-AlF3   6F- Al3 -Al.F63-    AlF63- Al2O3.3H2O-Al3(OH)3F6 3OH-    生成的絡(luò)合物且具有一定的粘度，容易附著于鋁基體表面，形成一種保護(hù)膜。擠壓型材一般都有許多輕微的模痕，在高倍顯微鏡下觀察呈峰狀，粘附于鋁基體的保護(hù)膜在凹處較厚，凸處較薄，薄處接觸酸蝕液的幾率較大，能繼續(xù)較快地進(jìn)行溶解反應(yīng);厚處受到粘附物的屏蔽而使?jié)庖悍磻?yīng)速度放慢，由于凹凸部位溶解速度的不同，從而達(dá)到平整表面、消除擠壓痕的(砂面)亞光效果。緩解粗晶和焊合線與酸蝕的特定性能有直接關(guān)系，在鋁型材生產(chǎn)中，粗晶和焊合線與模具、擠壓工藝及鑄棒均勻化有很大關(guān)系，氧化預(yù)處理時(shí)，堿蝕程度越深，粗晶和焊合線就越嚴(yán)重。由于酸蝕速度快，時(shí)間短，在還未出現(xiàn)嚴(yán)重粗晶和焊合線的情況下，反應(yīng)就已結(jié)束，因此酸蝕工藝能有效緩解粗晶和焊合線。

　　酸蝕添加劑在酸蝕工藝中主要作用有以下幾個(gè)方面：

　　(1)緩蝕作用：由于F-與自然氧化膜及鋁基體反應(yīng)速度很快，且反應(yīng)劇烈，容易出現(xiàn)粗晶和焊合線等表面質(zhì)量缺陷。為了既能保持一定反應(yīng)速度，又不至于造成質(zhì)量缺陷，添加葡萄酸鈉、檸檬酸鈉、甘油等有機(jī)化合物來抑制酸蝕反應(yīng)速度，從而達(dá)到緩蝕效果。

　　(2)整平作用：擠壓型材有許多輕微的模痕，在高倍鏡下觀察呈山峰一般，加入磷酸三鈉、硅藻土、多元醇等化合物，可使型材模痕谷底受到保護(hù)，尖峰磨平，從而達(dá)到整平效果。(3)促進(jìn)作用：加入促進(jìn)劑可使酸蝕添加劑充分?jǐn)U散到槽液中去，且有效進(jìn)入被絡(luò)合物覆蓋的鋁基體表面內(nèi)層，使反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行，以免造成型材腐蝕不勻。

　　(4)表面活性劑作用;加入十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等表面活性劑可進(jìn)一步增強(qiáng)除油能力，以及在槽液表面產(chǎn)生一層泡沫，抑制熱量損失及槽液揮發(fā)，更重要作用是增加槽液穩(wěn)定性，這是因?yàn)閹ж?fù)電荷的表面活性劑能吸附在微粒周圍，使微粒產(chǎn)生靜電反力，從而使微粒能很好地懸浮在槽液中不易沉淀。

　　(5)金屬離子作用：加入Cu2 、Ag 等金屬離子可防止過腐蝕，使砂面效果更細(xì)膩、均勻、砂面清晰。

鋁型材擠壓模具的合理使用、維護(hù)及管理2

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合理選擇錠坯及加熱溫度。要嚴(yán)格控制擠壓錠坯的合金成分。目般企業(yè)要求鑄錠晶粒度達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，以增強(qiáng)塑性和減少各項(xiàng)異性。當(dāng)鑄錠中有氣孔、組織疏松或有中心裂紋時(shí)，擠壓過程中氣體的突然釋放類似"放炮"，使得模具局部工作帶突然減載又加載，形成局部巨大的沖擊載荷，對(duì)模具影響很大。

　　有條件的企業(yè)可對(duì)錠坯進(jìn)行均勻化處理，在550~570℃保溫8小時(shí)后強(qiáng)制冷卻，擠壓突破壓力可降低7-10%，擠壓速度可提高15%左右。

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　　優(yōu)化擠壓工藝。要科學(xué)延長模具壽命，合理使用模具進(jìn)行生產(chǎn)是不容忽視的一個(gè)方面。

　　由于擠壓模具的工作條件極為惡劣，在擠壓生產(chǎn)中一定要采取合理的措施來確保模具的組織性能。

　?。?）采取適宜的擠壓速度。在擠壓過程中，當(dāng)擠壓速度過快時(shí)，會(huì)造成金屬流動(dòng)難于均勻，鋁金屬流和模具腔內(nèi)壁摩擦加劇致使模具工作帶磨損加速，模具溫度實(shí)際較高等現(xiàn)象。如果此時(shí)金屬變形產(chǎn)生的余熱不能及時(shí)被帶走，模具就可能因局部過熱而失效。如果擠壓速度適宜，就可避免上述不良后果的發(fā)生，擠壓速度一般應(yīng)控制在25mm/s以下。

　?。?）合理選擇擠壓溫度。擠壓溫度是由模具加熱溫度、盛錠筒溫度和鋁棒溫度來決定的。鋁棒溫度過低容易引起擠壓力升高或產(chǎn)生悶車現(xiàn)象，模具容易出現(xiàn)局部微量的彈性變形，或在應(yīng)力集中的部位產(chǎn)生裂紋而導(dǎo)致模具早期報(bào)廢。鋁棒溫度過高會(huì)使金屬組織軟化，而使得黏附于模具工作帶表面甚至堵模（嚴(yán)重時(shí)模具在高壓下崩塌），未均勻鑄錠合理加熱溫度在460-520°C，經(jīng)過均勻化的鑄錠合理加熱溫度在430-480°C。

工業(yè)鋁型材是怎樣界說的