具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、加工台2、工件3、钝化液箱4、水箱5、流量控制管6、第一电动针阀7、混合管8、喷头9、湿度传感器10、锌溶液箱11、冷风机12。

实施例1：

用于高硅压铸铝合金三价铬钝化的钝化液的钝化液，包括：硝酸铬3～10g/L(本实施例中硝酸铬8g/L)、有机酸络合剂2～8g/L(本实施例中有机酸络合剂6g/L)、多羟基醇络合剂1～6g/L(本实施例中多羟基醇络合剂3g/L)、耐蚀剂1～3g/L(本实施例中耐蚀剂1g/L)、成膜促进剂1～3g/L(本实施例中成膜促进剂2g/L)。

硝酸铬既可以作为成膜主盐，而且可提供起氧化作用的硝酸根离子，本技术方案采用硝酸铬中的硝酸根离子作为氧化剂，产生氧化作用，促进成膜，即成膜主盐和氧化剂合二为一；有机酸和多羟基醇两组络合剂的配合使用，以达到既能与Cr³⁺络合，又能较好的调节PH值，使其稳定在钝化液工作范围内，同时形成均匀的钝化膜的目的；加入耐蚀剂改善钝化膜耐蚀性能，提高高硅压铸铝合金的耐蚀性能。

耐蚀剂为硝酸镧、硝酸铈或硝酸锆，本实施例中耐蚀剂为硝酸镧。

有机酸络合剂为括苹果酸、柠檬酸、丙二酸、草酸或酒石酸，本实施例中有机酸络合剂为草酸。

多羟基醇络合剂为丙三醇、乙二醇或丁二醇，本实施例中多羟基醇络合剂为丙三醇。

成膜促进剂包括氧化成膜促进剂和耐蚀成膜促进剂，氧化成膜促进剂包括硝酸盐、高锰酸盐、钼酸盐等；成膜促进剂为镍盐。氧化成膜促进剂具有一定的氧化性，能够活化铝合金基体表面，耐蚀成膜促进剂可以夹杂于钝化膜中，改善膜层的耐蚀性能，调整膜层的颜色和外观。

用于高硅压铸铝合金三价铬钝化的钝化液制备方法，包括：按照比例取硝酸铬加适量水溶解，然后加入耐蚀剂，再加入有机酸络合剂搅拌溶解，随后加入多羟基醇搅拌溶解，加水至定容，然后加入成膜促成剂搅拌溶解，最后静置得到钝化液。

用于高硅压铸铝合金三价铬钝化的钝化方法如下，包括以下步骤：

步骤一：除油脱脂，采用硅酸钠20～40克/升、磷酸钠20～40g/L,OP-10乳化剂3～5毫升/升在50～70℃的温度条件下进行除油15～25分钟；

步骤二：热水洗，在50～70℃的温度条件下进行水洗；

步骤三：活化，采用氢氟酸5～10毫升/升，于室温的条件下反应5～30秒；

步骤四：水洗，去离子水洗，时间20～30s；

步骤五：钝化，采用有机酸络合剂和多羟基醇络合剂，在室温的条件下钝化1～4分钟；

步骤六：水洗，去离子水洗，时间20～30s；

步骤七：热水洗，在50～70℃的温度条件下进行水洗；

步骤八：干燥，将钝化后的铝或铝合金置于鼓风干燥箱内，温度70～90℃，5～10min。

实施例2：本实施例与实施例1不同之处在于硝酸铬含量为8g/L、硝酸镧含量为3g/L、硝酸锆含量为0g/L、硝酸铈含量为0g/L，其余条件均相同。

实施例3：本实施例与实施例1不同之处在于硝酸铬含量为8g/L、硝酸镧含量为2g/L、硝酸锆含量为0g/L、硝酸铈含量为0g/L，其余条件均相同。

实施例4：本实施例与实施例1不同之处在于硝酸铬含量为8g/L、硝酸镧含量为0g/L、硝酸锆含量为0g/L、硝酸铈含量为3g/L，其余条件均相同。

实施例5：本实施例与实施例1不同之处在于硝酸铬含量为8g/L、硝酸镧含量为0g/L、硝酸锆含量为3g/L、硝酸铈含量为0g/L，其余条件均相同。

实施例6：本实施例与实施例1不同之处在于提供了一种钝化液喷淋装置，如附图1所示，具体包括：机架1、钝化液箱4与水箱5；所述机架1上焊接有加工台2，加工台2上放置有工件3。机架1上焊接有支架，支架位于加工台2正上方，支架上设有两个放置槽，放置槽用于放置钝化液箱4与水箱5，钝化液箱4填充有钝化原液，在使用时，需要对钝化液原液进行稀释使用。支架上设有凹槽，凹槽内安装有流量控制管6和混合管8，流量控制管6两端分别与钝化液箱4和水箱5连通，流量控制管6与钝化液箱4和水箱5连通处均设有第一电动针阀7，第一电动针阀7用于控制钝化液或者水的量。流量控制管6水平安装在凹槽中，流量控制管6为V形，混合管8竖直安装在凹槽中，可以方便钝化液和水在混合管8进行充分混合，不需要搅拌轴等进行搅拌。混合管8连通有喷头9，喷头9用于向工件3喷洒稀释后的钝化液。机架1上螺栓安装有湿度传感器10，具体采用安科瑞WHD48-11温湿度传感器，机架1上螺栓安装有PLC控制器，具体的PLC控制器采用stm32f103c8t6的单片机，PLC控制器和湿度传感器10与第一电动针阀7均电连接。通过湿度传感器10检测环境湿度，湿度传感器10使PLC控制器对第一电动针阀7进行控制，当湿度传感器10检测到环境湿度小于设定值时，此时环境比较干燥，PLC控制器控制第一电动针阀7调大截面面积，使通过的水流变大，改变钝化液的稀释程度，增加雾状药液中水含量，通过改变水雾中水含量防止药液接触工件3时成为半固态影响；当湿度传感器10检测到环境湿度大于设定值时，此时环境比较湿润，PLC控制器控制第一电动针阀7调小截面面积，使通过的水流变小，改变钝化液的稀释程度，减少雾状药液中水含量，减少废液量，减少废液循环回收工作量。

所述机架1上设有锌溶液箱11，锌溶液箱11与流量控制管6连通，锌溶液箱11与流量控制管6连通处设有第二电动针阀，第二电动针阀与PLC控制器电连接。所述机架1上设有定时器，PLC控制器与定时器电连接。还包括图像识别模块，所述图像识别模块用于采集识别高硅压铸铝合金信息，并发送添加信号到PLC控制器；所述PLC控制器接收添加信息，用于控制打开定时器，并根据定时器数据进行调整第二电动针阀添加锌溶液到流量控制管6中，PLC控制器在打开第二电动针阀设定时间后控制定时器清零并打开冷风机12对钝化后的高硅压铸铝合金进行干燥。

锌溶液箱11放置在支架上的凹槽内，凹槽对锌溶液箱11进行限位。锌溶液为氧化锌溶液，锌溶液箱11底部设有出口，出口处连通有添加管道，添加管道另外一端与流量控制管6连通，控制锌溶液箱11的第二电动针阀位于锌溶液箱11的开口处，防止在不需要添加锌溶液时，锌溶液残留在添加管道内，影响锌溶液效果。定时器螺栓安装在机架1上，具体采用HH系列的时间控制器，具体规格为HH4-4RN。冷风机12具体型号为HAG-P30A-43。图像采集识别模块包括摄像头，采用HIKVISION网络摄像头，图像采集识别模块采集高硅压铸铝合金图片并根据存储的高硅压铸铝合金图片判断加工台2上是否有高硅压铸铝合金然后发送是否添加锌溶液信息到PLC控制器中，PLC控制器根据图像采集识别模块信息控制打开定时器，并根据定时器数据在进行调整第二电动针阀添加锌溶液到流量控制管6中，PLC控制器在打开控制锌溶液箱11的第二电动针阀设定时间50S后关闭第二电动针阀，并控制定时器清零和打开冷风机12对钝化后的高硅压铸铝合金进行干燥,冷风机12与高硅压铸铝合金间距为20cm-30cm，冷风机12的冷风控制在10℃-15℃。

高硅压铸铝合金钝化膜在钝化阶段加入含锌溶液后，钝化膜的表面如附图2所示，膜层表面散乱分布着纵横交叉的微裂纹，具体原因为，钝化阶段基本可分为四个阶段，铝合金表层的溶解、膜层迅速生长、膜层缓慢增长和膜层的生长与溶解平衡，在增加氧化锌后，由于锌和铝的金属活动性相近，且锌和铝的氢氧化物性质也相近，在膜层迅速生长阶段，锌和铝能够和各自的氢氧化物/氧化物在工件表面形成钝化膜(的内膜)，能够保证这个阶段钝化膜的稳定性，在锌被消耗之后，由于钝化膜的组成成分的变化以及内部应力的累积，会导致钝化膜(的外膜)表面形成纵横交叉的微裂纹；如果在钝化阶段不加入含锌溶液，那么钝化膜的膜层表面形成的微裂纹较少，不便于后续上漆处理(即存在漆膜与钝化膜的膜层不紧凑，在恶劣使用环境下，如温度骤然变化等，易出现分层、脱离等严重质量问题)。

本实施例在钝化膜在钝化处理后(50S)，迅速进行干燥，由于刚形成的钝化膜的膜层的内应力还依然存在，膜层受热后会产生微小的形变(即微小的收缩，采用冷风进行膜层干燥，冷风可以去除膜层表面水分，同时膜层受冷收缩)，这种形变(或者说收缩)会使得前面在钝化膜膜层表面产生的微裂纹的深度增加(提升后续漆膜与钝化膜的结合强度)，形成这种裂纹状表面形貌，如附图3所示。附图3为附图2中钝化膜截面，从附图3中可以看出，钝化膜里层结构致密，没有开裂的现象，说明微裂纹仅存在于膜层表面，并未贯穿整个钝化膜(保证了钝化膜的功能性)。所以钝化膜表面即使存在大量的裂纹，钝化膜仍是完整的，其耐蚀性并没有因为裂纹的存在而变差。

在硅压铸铝合金钝化膜在钝化阶段通过添加锌溶液，使锌促进钝化膜的成膜反应，H⁺被大量消耗，使高硅压铸铝合金钝化过程中反应界面OH^-浓度升高，多种氢氧化物在锌层表面沉积形成钝化膜，膜层在干燥过程中，部分氢氧化物脱水形成氧化物，使外层钝化膜中各组成成分分布更加均匀，氢氧化物含量较多，膜层结构更紧凑，能够起到良好的阻挡层作用，有效地提高高硅压铸铝合金的耐蚀性，同时使用距工件20cm-30cm冷风机12吹10℃-15℃的风让钝化膜表面形成微裂纹扩大，提高钝化膜与漆膜的结合力，提高高硅压铸铝合金的耐腐蚀性能。

对比例1：本对比例1与实施例1不同之处在于硝酸铬含量为8g/L、硝酸镧含量为0g/L、硝酸锆含量为0g/L、硝酸铈含量为0g/L，其余条件均相同。

为了方便直观的对比，我们将实施例1-5及对比例1中钝化液的各组成分和含量进行列表说明，如表1所述：

将所有实施例和对比例所制备的钝化液，通过相同的处理方法钝化大小相同的工件，再将这些工件依据标准GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验-盐雾试验》方法，试验这些工件达到相同的腐蚀面积分别需要的时间。试验结果如表2所示：

根据对比例1、实施例1、实施例4与实施例5可得分别添加硝酸镧、硝酸锆、硝酸铈制备的钝化液处理的工件耐蚀性明显提高，没有添加这三种物质的钝化液处理工件耐蚀性能最低。硝酸镧、硝酸锆、硝酸铈能促进提高钝化膜耐蚀性，其中硝酸镧的耐蚀效果最优。

根据实施例1、实施例2、与实施例3可得当硝酸镧含量为3g/L时，所制备的钝化液处理的工件耐蚀性能最优。

本发明钝化后形成稍显淡兰色的薄膜，不改变压铸铝合金零件外观颜色；两类络合剂配合使用，有机酸络合剂Cr³⁺络合，又能较好的调节PH值，使其稳定在钝化液工作范围内，多羟基醇络合剂与Cr³⁺络合稳定，以便形成均匀的钝化膜。耐蚀性好，可与六价铬钝化相当。中性盐雾试验可达240小时以上；安全、无有毒禁用物质；不含六价铬、铅，汞等有毒物质，便于废水处理；优选镍盐促进剂，能够提高钝化膜的耐蚀性，还能促进成膜；应用于铸造铝零件的表面防腐处理，铝合金的耐蚀性有明显提高。在出口产品上进行应用，降低铝合金中铜元素的含量后，经中性盐雾试验，耐蚀性超过200小时。由于铝合金密度小、质量轻，该技术的应用可以保证汽车轻量化零部件的防腐效果；并且与同条件的国外铝合金三价铬钝化液相比，价格降低，大幅降低了生产成本。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。