铝及铝合金表面化学处理工艺小结

铝及铝合金常温化学砂面处理剂

朱彦海

北京航空工艺研究所(100024) 

  用常规的喷砂处理对铝零件内孔进行粗化或消光会造成变形，使内孔很难加工。过去，一些常用的化学砂面剂，氟化物含量过高，投资大，需要加温，污染严重。为此，笔者研究出了一种新方法，效果独特，介绍如下。

1．材料及配方组成

  材料：纯铅薄板。

  有NaOH、NaF的砂面剂其砂面处理效果与碱腐蚀相似，增加NaF浓度，因其在常温时溶解度较低，对处理效果不大。此外，过多增加NaF，还会增加污染，加大成本。用其他成分代替NaF，既无毒，又可降低成本，处理效果明显优于只有NaOH和NaF处理液。具体配方如下：

  (1)砂面处理

    NaOH      40～60 g/L

    Na₃PO₄     15～20 g/L   

    NaF        15～25 g/L

    添加剂A    50～70 g/L

    温度        18～60℃

    时间        5～10 min

  (2)出光

    HNO₃      400～500 ml/L

    温度         室温

  或

    HNO₃      300～400 ml/L

    添加剂B   100～150 mol/L

    温度         室温

    时间       0. 5～1.5 min

  (3)各组分作用

  NaOH、Na₃PO₄分别是腐蚀剂和除油剂，Na₃PO₄有缓冲作用。碱含量低，腐蚀速度慢，与NaF共同作用砂面效果差；含量高，腐蚀速度太快，铝溶解过快，在铝箔上不适用。

  NaF是砂面剂主要成分。没有NaF，处理件表面没有砂面效果；含量低，砂面效果不明显；含量太高，溶解不完全，成本增加，环境污染大。

  只有NaF与添加剂共同作用时，才会出现明显的砂面效果。添加剂含量低时，砂面效果差；添加剂含量高时，会出现不溶物。

  化学砂面处理过程是放热反应过程，处理时溶液温度会升高。温度低时，处理时间要适当延长；温度高时，处理时间可相对缩短。

  如果砂面处理后，不进行出光处理，则处理件表面会有黑膜。

2．工艺流程

  砂面处理→冷水洗→出光→冷水洗→吹干或自然干燥。

3．效果

  用本法处理的效果相当于180～200目的砂处理。本法成本低、NaF量少、污染小和无需加温，值得推广应用。