前处理工艺对铝合金铬酸阳极氧化的影响
2021-05-19程纪华刘明举胡振全
电镀与精饰 2021年5期
程纪华,刘明举,胡振全
(航空工业南京机电液压工程研究中心,江苏南京 211100)
铝合金以其轻质、延展性好等特点,被广泛应用于航空工业中产品制造[1-4]。其化学性质比较活泼,在大气中易发生氧化反应生成一层厚度约0.005 μm左右的氧化膜,该膜具有一定的耐蚀性能,但由于膜层薄而多孔,硬度低等问题,无法满足航空工业的防护性能要求[5-7]。为提高铝合金耐蚀性、耐磨性等防护性能,最广泛的表面处理工艺为阳极氧化[8-12]。铬酸阳极氧化由于其膜层较薄,对产品尺寸改变较小,耐蚀性好,对基体材料的疲劳性能影响较小,不会改变基体材料的原有精度等优点,而被广泛应用于航空精密零件[13-14]。根据HB5373 和HB5362 要求,非包铝铬酸阳极氧化膜层沸水封闭的耐蚀性为240 h,重铬酸钾封闭的耐蚀性为336 h。但近年来,随着民机项目国际化的发展,对铬酸阳极氧化膜层的耐蚀性指标越来越高,MIL-A-8625[15]要求沸水封闭需满足336 h的耐蚀性试验,空客客户标准要求重铬酸钾封闭需满足500 h的耐蚀性试验,但是根据现有工艺无法满足这么高的要求。通过与国际不同技术标准比对分析,铬酸阳极氧化主工序及封闭工序的工艺参数没有区别,铬酸阳极氧化前处理工艺将成为问题的突破口。
铬酸阳极氧化前处理主要有两个目的[16-17]:一是去除产品表面的油脂,二是去除产品表面的氧化物。目前工业上常用的前处理工艺主要有碱蚀+出光工艺(俗称碱蚀)和单独出光工艺,但经碱蚀+出光工艺处理的铝合金基体存在晶间过腐蚀现象,阳极氧化膜层致密度低、孔隙率多,导致无法通过沸水封闭336 h 和重铬酸钾封闭500 h 的耐蚀性指标;……
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