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阳极氧化工艺对铝合金胶接性能的影响

2021-12-15任玉宝刘昌明赵怀鹏

有色金属加工 2021年6期

任玉宝,李 丹,刘昌明,赵怀鹏,刘 富

(辽宁忠旺集团有限公司,辽宁 辽阳 111003)

铝及铝合金具有质量轻、力学性能好、加工易成型等优点,被广泛用于传统工业设备及新兴交通、航天等各种领域[1-3]。铝合金结构件间的连接一般分焊接、铆接、螺接、胶接等方式,其中胶接因具有成本低、结合力强、结构增重小、效率高等优点更是获得广泛应用[4-5]。

为提高铝合金的耐蚀性、增强结构件胶接时粘接面上的机械啮合作用,需对铝合金进行阳极化处理[6]。阳极化过程中电解液及封孔工艺的选择将在一定程度上影响铝合金氧化膜表面形貌,改变氧化膜表面微观结构,影响胶接材料之间的啮合作用力,改变胶接强度[7-9]。本文将采用三种电解液(硫酸、草酸、磷酸)对铝合金阳极氧化,并采用三种封孔工艺(未封孔、氟化镍封孔、沸水封孔)处理氧化后的样品。通过对样品微观形貌、胶接拉伸性、耐蚀性、膜层硬度进行测试,探究氧化工艺对胶接后性能的影响。

1 实验部分

1.1 基体材料

实验选用的铝合金材料为6063-T6铝合金,连接胶选用陶氏4600F铝合金专用胶。试样尺寸125mm×80mm×2mm;其化学成分(质量分数,%)为,Mg 0.52,Cu 0.03,Zn 0.02,Fe 0.19,Si 0.46,Zr 0.14,Ti 0.06,Mn 0.06,Al 98.52。

1.2 实验方法

先取3块铝板分别进行硫酸氧化、草酸氧化、磷酸氧化,经氟化镍封孔后得到三种试片;再取3块硫酸氧化后的铝板,分别进行封闭处理(未封孔、氟化镍封孔、沸水封孔)后得到三种试片。相关阳极氧化流程及参数见表1。

表1 阳极氧化工艺流程及参数

对采用硫酸氧化、草酸氧化、磷酸氧化三种铝板进行氟化镍封孔,经SEM扫描观察氧化膜表面形貌;……

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