本發(fā)明涉及機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法。

背景技術(shù)：

隨著航空、航天業(yè)的發(fā)展，金屬材料越來(lái)越傾向于使用大比強(qiáng)度、大比剛度而且質(zhì)量輕的材料，5A06鋁合金材料是一種較為理想的金屬材料。但5A06鋁合金板材表面光滑锃亮，對(duì)激光的吸收率很低，嚴(yán)重影響激光板材成形的效率，為解決這一問(wèn)題，需要對(duì)板材表面進(jìn)行特定處理，在板材表面涂覆涂層是常用的處理方法，而石墨涂層的選擇是比較便于控制和處理的一種方式，涂覆石墨可有效緩解鋁合金板材表面的光亮程度，大大提高板材對(duì)激光的吸收率，但是，5A06鋁合金在涂覆石墨的過(guò)程中，與周?chē)h(huán)境中的空氣、涂覆的石墨溶液相互接觸，并且相互作用，在這個(gè)過(guò)程中鋁合金會(huì)不可避免的發(fā)生腐蝕，在涂覆石墨的表面會(huì)出現(xiàn)深色斑點(diǎn)，不同情況下斑點(diǎn)的密集程度、大小、形態(tài)各不相同，嚴(yán)重影響了板材的表面質(zhì)量。

申請(qǐng)?zhí)朇N201510253862.X的發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)了一種基于激光熔覆的鋁合金耐蝕二維碼的標(biāo)刻方法，此方法采用鎳基合金粉末、石墨粉、無(wú)水乙醇和清漆混合形成涂層材料，涂覆鋁合金，經(jīng)過(guò)激光標(biāo)刻DM碼后，耐鹽霧腐蝕性能提高，但此方法原料復(fù)雜，成本高。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得 了本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法，

將準(zhǔn)備好的的鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇混合，并利用超聲震蕩混合均勻，形成混合液A；

在所述鋁合金板材表面涂覆所述混合液A，用以消除鱗片石墨粉與水混合涂覆鋁合金時(shí)發(fā)生的電化學(xué)腐蝕；

所述鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合比例為80g-120g的鱗片石墨粉與140g-180g的無(wú)水乙醇進(jìn)行混合。

較佳的，所述鱗片石墨粉選取微米級(jí)石墨粉，粒度大小為1000目～3000目。

較佳的，所述無(wú)水乙醇級(jí)別為分析純。

較佳的，在所述鋁合金板材表面涂覆混合液A前要用無(wú)水乙醇進(jìn)行清洗處理。

較佳的，對(duì)所述涂覆后的鋁合金板材表面進(jìn)行激光吸收率的測(cè)試，且所述激光吸收率滿(mǎn)足以下公式：

其中A為激光吸收率，

ρ為鋁合金的電阻率，

M₁為鱗片石墨粉的質(zhì)量，且80g≤M₁≤120g，

M₂為無(wú)水乙醇的質(zhì)量，且140g≤M₂≤180g，

δ為石墨粉的目數(shù)，且1000目≤δ≤3000目，

λ為激光入射光的波長(zhǎng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，不僅原料簡(jiǎn)單，成本低，還提高了板材對(duì)激光的吸收率，且采用這種方法涂覆的板材石墨干燥速度快，板材表面的石墨容易去除，消除了板材表面的腐蝕現(xiàn)象，且能夠通過(guò)激光吸收率的理論值控制涂覆的條件，進(jìn)而提高鋁合金板材表面的激光吸收率，也提高板材的表面質(zhì)量。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中鱗片石墨粉與水混合液涂覆5A06鋁合金板材表面的效果圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇混合液涂覆5A06鋁合金板材表面的效果圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例一：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法，具體包 括以下步驟：

第一步：將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇混合，且按照100g的鱗片石墨粉與160g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合，同時(shí)利用超聲震蕩將其攪拌均勻后放入噴壺中，所述噴壺采用空氣壓縮機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

第二步：在5A06鋁合金板材表面涂覆所述鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液。

涂覆的方法有刷涂或噴涂，噴涂的效果較為均勻，為較為常用的方法，也是本實(shí)施例中采用的涂覆方法。

第三步：對(duì)涂覆后的鋁合金板材表面進(jìn)行激光吸收率的測(cè)試。

當(dāng)激光照射到鋁合金板材表面時(shí)，由于金屬的自由電子過(guò)多而反射了絕大部分激光，只有小部分被表面自由電子吸收，而當(dāng)在鋁合金表面涂覆石墨后，有效緩解鋁合金板材表面的光亮程度，同時(shí)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇作為涂覆材料，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，且當(dāng)激光照射波長(zhǎng)一定的情況下，鱗片石墨粉的粒度大小、以及鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合比例都會(huì)對(duì)激光吸收率造成一定的影響，且滿(mǎn)足以下公式：

其中A為激光吸收率，

ρ為鋁合金的電阻率，

M₁為鱗片石墨粉的質(zhì)量，且80g≤M₁≤120g，

M₂為無(wú)水乙醇的質(zhì)量，且140g≤M₂≤180g，

δ為石墨粉的目數(shù)，且1000目≤δ≤3000目，

λ為激光入射光的波長(zhǎng)。

此計(jì)算公式清晰地闡述了鋁合金板材、涂覆材料以及激光照射方面對(duì)涂覆后鋁合金板材的激光吸收率的影響，即當(dāng)激光照射波長(zhǎng)一定的情況下，涂覆后的激光吸收率與石墨粉的粒度大小δ、以及鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合比例M₁/M₂成正比，且通過(guò)此計(jì)算公式能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的鱗片石墨粉的粒度，鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合比例，得到希望的涂覆板材激光吸收率的理論值，供實(shí)驗(yàn)人員參考，更加準(zhǔn)確地控制涂覆的條件，包括鱗片石墨粉的粒度，鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合比例，進(jìn)而達(dá)到更好的涂覆效果，提高板材質(zhì)量和激光吸收率。

作為一種優(yōu)選方案，在所述5A06鋁合金板材表面涂覆鱗片石墨粉和無(wú)水乙醇的混合液前用無(wú)水乙醇進(jìn)行清洗處理，以除去5A06鋁合金板材表面的污垢。

本實(shí)施例中為了進(jìn)行對(duì)比，將步驟1中的分析級(jí)別無(wú)水乙醇替換為水，即采用鱗片石墨粉和水的混合液對(duì)5A06鋁合金板材表面進(jìn)行涂覆。

從圖中可以看出，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率由0.17提高到0.63。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高 了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為1000目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為1500目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗 片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例四：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2500目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例五：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為3000目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液 涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例六：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照80g的鱗片石墨粉與160g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例七：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例八：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照120g的鱗片石墨粉與160g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例九：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于， 第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與140g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例十：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與160g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例十一：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2000目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照100g的鱗片石墨粉與180g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

實(shí)施例十二：

本實(shí)施例提供一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法與實(shí)施例一中的一種消除鋁合金表面涂覆石墨腐蝕的方法的不同之處在于，第一步中將粒度大小為2500目的鱗片石墨粉和分析純級(jí)別無(wú)水乙醇按照110g的鱗片石墨粉與170g的無(wú)水乙醇的配比進(jìn)行混合。

涂覆后發(fā)現(xiàn)，采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆的板材表面沒(méi)有腐蝕痕跡且表面均勻、光滑，而采用鱗片石墨粉與水的混合液涂覆的板材表面發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕。且測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，鋁合金板材表面涂覆石墨后對(duì)激光的吸收率明顯提高。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例中采用鱗片石墨粉與無(wú)水乙醇的混合液涂覆鋁合金板材，消除了板材涂覆鱗片石墨粉與水的混合液后出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，一方面提高了板材表面對(duì)激 光的吸收率，另一方面也提高了板材的表面質(zhì)量。

盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。