一种防止镁锂合金机械加工过程中腐蚀的方法

摘要

本发明公开了一种防止镁锂合金机械加工过程中腐蚀的方法，目的在于：解决镁锂合金机械加工过程中腐蚀的问题，所采用的技术方案为：包括：首先配制处理液，然后在机械加工过程中将处理液喷射在镁锂合金表面，最后镁锂合金和处理液充分反应后风干；所述的处理液的配制方法：将体积百分比为3～5％的浓盐酸和95～97％的无水乙醇混合；或者将浓度为29～31g/L的NaOH水溶液和9～11g/L的Na

说明书

技术领域

本发明属于镁锂合金技术领域，具体涉及一种防止镁锂合金机械加工过程中 腐蚀的方法。

背景技术

与不含锂的镁合金及其它合金相比，镁锂合金具有活泼型，较高的韧性和较 低的导热性能的特点。镁锂合金在加工过程中必须迅速，防止其燃烧及氧化。而 在实际加工过程中，加工工时往往在24-48小时之间，在此期间镁锂合金经常会 因切削液的原因产生腐蚀，并影响最终零件尺寸，导致产品报废。

镁锂合金的表面具有吸附凝聚水分子的能力，在镁锂合金加工过程中因切削 液中的水分会在金属表面形成一层很薄的水膜，当金属表面形成连续电解液薄层 时，就开始电化学腐蚀过程。腐蚀机理如下：

阳极反应：Mg-2e→Mg²⁺

阴极反应：2H⁺+2e→H₂

2H₂O+2e→2OH^-

O₂+2H₂O+4e→4OH^-

Mg²⁺+OH^-→Mg(OH)₂

镁锂合金最初的腐蚀为点蚀，随着点蚀的发展，迅速发展为全面腐蚀，最终 至粉化。在航空航天等要求等级较高的领域，需要提高镁锂合金机械加工过程中 的抗腐蚀性。

发明内容

为了实现以上目的，本发明提出一种能够防止镁锂合金机械加工过程中腐蚀 的方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括首先配制处理液，然 后在机械加工过程中将处理液喷射在镁锂合金表面，最后镁锂合金和处理液充分 反应后风干；

所述的处理液的配制方法：将体积百分比为3～5％的浓盐酸和95～97％的无水 乙醇混合；或者将浓度为29～31g/L的NaOH水溶液和9～11g/L的Na₃PO₄水溶液 混合即得到处理液。

所述的方法中浓盐酸和乙醇混合得到的处理液与镁锂合金在常温下反应 30～60s后风干。

所述的浓盐酸优选的体积百分比为5％，无水乙醇为95％。

所述的方法中NaOH水溶液和Na₃PO₄水溶液混合得到的处理液需要与镁锂 合金在75～80℃的温度下反应20～30min后风干。

所述的NaOH水溶液优选的浓度为30g/L。

所述的Na₃PO₄水溶液优选的浓度为10g/L。

所述的镁锂合金在加工过程中每隔50～60min喷射一次处理液并风干。

所述的镁锂合金和处理液充分反应后采用热风机风干。

所述的处理液通过水泵以水雾的形式喷射在镁锂合金工件的表面。

与现有技术相比，本发明通过在镁锂合金的机械加工过程中向表面喷射处理 液，处理液为浓盐酸和无水乙醇的混合物或者NaOH水溶液和Na₃PO₄水溶液的 混合物，处理液与镁锂合金表面的镁发生化学反应，生成致密膜层，包覆在镁锂 合金表面的表面，在机械加工过程中很好的防止了镁锂合金的腐蚀，提高了镁锂 合金的使用性能，满足了航空航天等要求等级较高的领域对镁锂合金性能的要 求，同时成本低，操作简单便于实现。

进一步，浓盐酸和乙醇混合得到的处理液与镁锂合金在常温下反应30～60s 后风干，反应速度较快，不影响机械加工的周期。

进一步，NaOH水溶液和Na₃PO₄水溶液的混合物与镁锂合金的需要75～80℃ 的温度下反应20～30min，反应较缓慢但是不会对镁锂合金工件造成损伤，在提 高加工过程中的抗腐蚀性的同时更好的保护了镁锂合金。

更进一步，在机械加工过程中每隔一段时间喷射一次处理液并风干，能够更 好的保护镁锂合金，使镁锂合金的表面更好的生成致密膜层，提高了镁锂合金的 抗腐蚀性。

更进一步，采用水泵将处理液雾化，以水雾的形式喷射在镁锂合金的表面， 使处理液能够均匀的分散在镁锂合金的表面，使镁锂合金和处理液能够更加均匀 的反应，能够生成均匀且致密的膜层，更加提高镁锂合金的抗腐蚀性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：首先配制处理液：将体积百分比为3～5％的浓盐酸和95～97％的无 水乙醇混合，浓盐酸的体积浓度为95～96％，浓盐酸优选的体积百分比为5％，无 水乙醇为95％；然后镁锂合金在加工过程中每隔50～60min向镁锂合金表面喷射 一次处理液，处理液与镁锂合金在常温下反应30～60s后采用热风机风干。

镁锂合金与浓盐酸和无水乙醇混合的处理液的反应机理：Mg²⁺+2Cl^-→ MgCl₂，2H⁺+OH^-→H₂O，Mg²⁺+2CH₃CH₂O^-→Mg(CH₃CH₂O)₂，反应生成 的Mg(CH₃CH₂O)₂为致密膜层，可为镁锂合金表面提供防护作用。

实施例二：首先配制处理液：将浓度为29～31g/L的NaOH水溶液和9～11g/L 的Na₃PO₄水溶液混合即得到处理液，NaOH水溶液优选的浓度为30g/L，Na₃PO₄水溶液优选的浓度为10g/L；然后镁锂合金在加工过程中每隔50～60min向镁锂 合金表面喷射一次处理液，处理液与镁锂合金在75～80℃的温度下反应20～30min 后采用热风机风干。

NaOH水溶液和Na₃PO₄水溶液混合的处理液与镁锂合金反应后生成 Mg₃(PO₄)₂和Mg(OH)₂等的致密膜层，包覆在镁锂合金表面的表面，在机械加 工过程中很好的防止了镁锂合金的腐蚀，提高了镁锂合金的使用性能。

本发明通过在镁锂合金的机械加工过程中向表面喷射处理液，处理液为浓盐 酸和无水乙醇的混合物或者NaOH水溶液和Na₃PO₄水溶液的混合物，处理液与 镁锂合金表面的镁发生化学反应，生成致密膜层，包覆在镁锂合金表面的表面， 在机械加工过程中很好的防止了镁锂合金的腐蚀，提高了镁锂合金的使用性能， 满足了航空航天等要求等级较高的领域对镁锂合金性能的要求，同时成本低，操 作简单便于实现。