一種7050超厚鋁合金的硬質(zhì)陽極化工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋁合金硬制陽極化技術(shù)，具體涉及一種7050超厚鋁合金的硬質(zhì)陽極 化工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 國產(chǎn)高強高韌鋁合金超規(guī)格預(yù)拉伸板的研制與工程化應(yīng)用緊密圍繞型號設(shè)計需 求，以國內(nèi)有一定研制和應(yīng)用基礎(chǔ)的新材料、新工藝為前提，開展7050-T7451厚板的硬質(zhì) 陽極化各項工藝性能研究，實現(xiàn)關(guān)鍵材料的國內(nèi)自主保障。
[0003] 某型機在飛機設(shè)計的過程中選用到高強高韌性超厚板7050T7451，厚度為130mm 進行硬質(zhì)陽極化，但是目前國產(chǎn)的7050鋁合金沒有這么厚的板材，并且此類材料的硬質(zhì)陽 極化工藝也沒有。為了滿足設(shè)計需求和生產(chǎn)任務(wù)需求，這就需要對研制的國產(chǎn)新材料進行 工藝研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是：提出一種能夠滿足7050超厚鋁合金耐磨、絕緣、高硬度要求的 硬質(zhì)陽極化工藝方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種7050超厚鋁合金的硬質(zhì)陽極化工藝方法，其使用硫酸 作為電解液，零件作為陽極，鉛板作為陰極，其中通直流電，用壓縮空氣攪拌，保持電解液在 低溫的條件下進行的一種電化學(xué)發(fā)應(yīng)。
[0006] 所述的一種7050超厚鋁合金的硬質(zhì)陽極化工藝方法，其具體過程如下：
[0007] 步驟1 :試驗驗收
[0008] 對待處理鋁合金試樣表面進行查驗，確保表面無銳角導(dǎo)圓、毛刺、棱角；
[0009] 步驟2 :初步除油
[0010] 用有機溶劑初步除掉試樣表面殘留的油污和雜質(zhì)；
[0011] 步驟3:裝夾
[0012] 夾具為鋁制或鈦合金材料，保證試樣和夾具之間接觸面積盡量小，并且導(dǎo)電良好。 因為需要硬質(zhì)陽極化的零件在氧化過程中，要承受很高的電壓和較高的電流，一定要使夾 具和試樣保持良好的電接觸。否則因接觸不良會擊穿和燒傷試樣接觸部位；
[0013] 步驟4:堿清洗
[0014] TURC04215NCLT45g/L~60g/L
[0015] 溫度： 45°C~55°C
[0016] 時間： 5min~IOmin
[0017] TURC04215NCLT為不含硅、鉻的堿性清洗劑，用于去除試樣表面的油污；
[0018] 步驟5:溫水洗
[0019] 溫水洗至少2min，去除試樣表面殘留的TURC04215NCLT清洗劑后，觀察試樣表面 的水膜至少保持30s不破裂為合格，否則應(yīng)重新除油；
[0020] 步驟6三酸脫氧
[0021]
[0022] 腐蝕速率0? 020毫米/面/小時~0? 025毫米/面/小時
[0023] 時間： Imin~3min
[0024] 溫度： 室溫
[0025] 將鉻酐、硝酸和氫氟酸用去離子水混合成溶液，并使氫氟酸濃度稀釋為0. 03%體 積，從而將腐蝕速率調(diào)整至〇. 0025毫米/面/小時，去除試樣表面的自然氧化膜和污垢，露 出鋁合金的基體，以便于后續(xù)硬質(zhì)陽極化的過程中更容易成膜；
[0026] 步驟7水洗
[0027] 用去離子水沖洗零件表面殘留的三酸脫氧溶液；
[0028] 步驟8硬質(zhì)陽極化
[0029] 將試樣浸入硫酸溶液中進行電化學(xué)反應(yīng)，其具體參數(shù)如表1所示：
[0030] 表1硬質(zhì)陽極氧化試驗驗證參數(shù)
[0031]
[0032]
[0033] 把裝夾好的試樣放置在陽極導(dǎo)電杠上卡緊，陰極是鉛板，試樣與試樣之間，試樣與 陰極之間一定要保持較大的距離，絕對不能接觸。打開壓縮空氣攪拌電解液，送以直流電， 開始的電流密度為〇. 5A/dm2,在25min內(nèi)分5-8次把電流密度升高到2. 5A/dm2,開始的電 壓為8-12V，最終的電壓可根據(jù)膜層的厚度而定；
[0034] 步驟9水洗
[0035] 用去離子水洗沖洗干凈試樣表面的殘留的硫酸溶液；
[0036] 步驟10干燥后拆卸。
[0037] 干燥時，溫度<60°C，且為了防止產(chǎn)生印跡，零件去離子水沖洗后，待水自然流盡 以后再進行干燥。
[0038] 本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明通過對國產(chǎn)高強高韌7050-T7451超厚板硬質(zhì)陽極化工 藝試驗的測試研究，有效的驗證了新材料的應(yīng)用領(lǐng)域，有一定的可推廣性，為其它機型的 應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。這給飛機上特別是有耐磨、絕緣、高硬度要求的特殊零件有了前提 保障。目前已經(jīng)針對此新材料的應(yīng)用編制了新的工藝規(guī)范，并且已經(jīng)應(yīng)用到實際生產(chǎn)中， 過去此類材料一直從國外進口，而且定貨周期長、成本高且定貨困難，根據(jù)國產(chǎn)化需要，對 7050-T7451超厚板進行了國產(chǎn)化研制。擺脫了依賴國外的現(xiàn)狀，實現(xiàn)關(guān)鍵材料的國內(nèi)自主 保障，并且此材料的各項性能均處于國內(nèi)同類材料領(lǐng)先水平。
【附圖說明】
[0039] 圖1為本發(fā)明7050超厚鋁合金的硬質(zhì)陽極化工藝方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：
[0041] 本發(fā)明7050超厚錯合金的硬質(zhì)陽極化工藝方法選擇S130mm厚板試樣進行驗證 試驗，測定氧化膜層的性能（厚度、硬度、耐磨性等），確定氧化工藝參數(shù)（溫度、時間、電壓 等）。詳細記錄試驗過程、試驗參數(shù)和試驗結(jié)果。
[0042] 表1所示為某實施例的工藝文件參數(shù)，工藝驗證試驗的參數(shù)選擇為：采用實際現(xiàn) 場槽液，具體參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場情況適當調(diào)整。
[0043] 經(jīng)過多次試驗驗證，發(fā)明出一種適合此材料的工藝。具體的工藝流程為堿清 洗--溫水洗--水膜檢查--三酸脫氧--去離子水洗--硬質(zhì)陽極化--去離子水 洗--干燥。具體主要工序按如下工藝參數(shù)執(zhí)行：
[0044] 試樣表面質(zhì)量按相關(guān)標準要求達到RaO. 8iim。
[0045] 1試驗前試片驗收：
[0046] 用丁酮初步除掉試樣機加工留下的油污；
[0047] 2 裝夾
[0048] 夾具為鋁制彈簧，保證接觸及導(dǎo)電良好；
[0049] 3堿清洗
[0050] TURC04215NCLT45g/L~60g/L
[0051] 溫度： 45°C~55°C
[0052] 時間： 5min~IOmin
[0053] TURC04215NCLT是一種漢高公司生產(chǎn)的一種不含硅、鉻的堿性清洗劑?？梢匀コ?樣表面的油污；
[0054] 4溫水洗
[0055] 水膜30s