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3A21铝合金在进行焊接、磷化、电镀等精细表面处理前必须进行必要的表面处理，目的是去除表面的油污、氧化膜、灰尘固体颗粒物，同时提供一个光滑平整的金属基体面，从而保证了后期各类涂层和金属基体间有良好的结合力。传统的铝合金表面处理剂处理功能单一、用量大、污染大且效果差、处理效果易受环境、温度影响等缺点，已经很难适应工业发展的需要。为此有必要开发常温高效多功能表面处理剂。 针对铝合金生产工艺和表面处理要求的差异，本实验分别探讨研究了三种铝合金表面处理剂，它们分别为碱性、酸性和中性表面处理剂。通过酸剂、碱剂、助剂、表面活性剂之间的正交实验，得出表面处理剂中各种组分的最佳浓度。 通过对碱性组分与表面活性剂组分分别进行正交实验，分析实验结果得到碱性表面处理剂的最佳组分配比为:脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)2.5g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)1.0g/L，烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)1.0g/L，十二烷基硫酸钠(SDS)0.6g/L，氢氧化钠(NaOH)1.5g/L，碳酸钠(Na2CO3)10.0g/L，硅酸钠(Na2SiO3)2.5g/L，三聚磷酸钠(STTP)10g/L，由此配成的表面处理剂的HLB值为13.0，浊点为50℃，在硬度为301（以CaCO3计）的水溶液环境中能保持较低的表面张力，从而保证了良好的处理效果。 酸性表面处理剂通过对硫酸、磷酸、表面活性剂组分的正交实验结果得出，酸性表面处理剂的最佳组成为:硫酸(H2SO4)4.0g/L，磷酸(H3PO4)6.0g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)4.0g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)0.8g/L，烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)1.0g/L，十二烷基苯磺酸钠(LAS)0.6g/L，该型表面处理剂的HLB值为13.5，浊点为50℃;另外该表面处理剂的处理效果不受硬水环境的影响。 根据表面活性剂润湿和乳化能力的差异将表面活性剂组分分为润湿型组分和乳化型组分，然后分别进行正交实验，分析实验结果得到润湿型表面处理剂组分的最佳配比为:脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)4.0g/L，十二烷基苯磺酸钠(LAS)1.0g/L，烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)1.0g/L，十二烷基硫酸钠(SDS)0.9g/L，磷酸二氢钠(NaH2PO4)0.5g/L。该表面处理剂的HLB值为12.5，浊点为50℃;乳化型表面处理剂的最佳组分为:脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)4.0g/L，脂肪醇醚磷酸酯(MOA-3P)1.0g/L，酚醚磷酸酯(TXP-10)1.0g/L，十二烷基苯磺酸钠(LAS)0.9g/L，磷酸二氢钠(NaH2PO4)0.5g/L，该表面处理剂的HLB值为12.5，浊点为50℃。 本课题所采用的方法均为浸泡法，在浸泡处理过程中研究浸泡时间和溶液温度对油污去除率的影响，同时模拟硬水环境，测定表面处理液温度和溶液浊度的关系。实验结果证明:四种表面处理剂都有较强的润湿和乳化作用，对工业油污都有较好的溶解去除作用，3A21铝合金经过表面处理后表面水珠连续，无油膜，其中酸性和碱性表面处理剂对铝合金表面的氧化膜同样有很好的溶解作用，经酸性表面处理剂处理后的金属表面光亮如初，后续可直接进行磷化、电镀等精细处理;碱性表面处理剂除油过程是碱剂和表面活性剂之间的协同作用，因此除油速度快，效率高。本试验研究所采用的组分均为目前市场上的主流产品，都具有生产工艺成熟、生产成本低、无毒、高效、环境易降解等优点;表面处理操作过程简单、处理效果高、对工业过程处理设备要求低，最终对处理液的废液处理简单易行。本实验主要以3A21型铝合金为实验材料进行表面处理研究。