郭敏智

（中航工業(yè)中南傳動(dòng)機(jī)械廠,湖南長(zhǎng)沙 410200）

鋁合金局部陽極氧化工藝的應(yīng)用

郭敏智

（中航工業(yè)中南傳動(dòng)機(jī)械廠,湖南長(zhǎng)沙 410200）

0 前言

鋁合金比強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的特點(diǎn)使其在宇航和航空工業(yè)及民用工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。通常對(duì)鋁合金采用陽極氧化處理來提高其防護(hù)能力,但在很多特殊情況下,我們需要對(duì)工件局部表面實(shí)施陽極氧化。相對(duì)于整體陽極氧化,局部陽極氧化的工藝要復(fù)雜一些,因?yàn)榇嬖诰植勘Ｗo(hù)的問題而增加了處理難度。筆者在表面處理車間工作多年,接觸了多種局部陽極氧化工件的加工,小有體會(huì),現(xiàn)總結(jié)如下,以供參考。

1 在槽中進(jìn)行的局部陽極氧化

1.1 工藝特點(diǎn)

該工藝適用于處理表面幾何形狀復(fù)雜,非陽極氧化區(qū)域有特殊要求或鑲崁了其它材質(zhì)金屬的零件。

1.2 工藝流程

1.3 主要工序說明

1.3.1 預(yù)除油

采用三氯乙烯蒸汽除油或者有機(jī)溶劑清洗,以去除工件上的油脂、標(biāo)記或者其它污物,為保護(hù)物提供良好的結(jié)合力。

1.3.2 保護(hù)

保護(hù)是該工藝流程中最重要的一步。應(yīng)當(dāng)根據(jù)所用溶液的工作溫度和工件的特點(diǎn)選擇合適的保護(hù)物。

（1）蠟適用于40℃以下的溶液溫度。超過此溫度蠟保護(hù)層會(huì)變軟融化。

（2）絕緣漆適用的溫度范圍比較寬,但其耐堿的性能不太好,在堿性溶液中浸漬時(shí)間長(zhǎng)容易造成保護(hù)層的邊界翻起而失效。

（3）專用夾具一般采用鋁、聚氯乙烯塑料、尼龍等材料制作。采用專用夾具保護(hù),一定要注意它的密封效果,否則滲漏溶液后極易產(chǎn)生縫隙腐蝕和雙極性腐蝕。

應(yīng)當(dāng)注意的是,不管采用何種保護(hù)方法,都會(huì)有一個(gè)保護(hù)過渡區(qū)定義的問題,這應(yīng)當(dāng)在加工前明確。

1.3.3 化學(xué)除油

化學(xué)除油后,工件需陽極氧化表面必須具有均勻、連續(xù)的水膜,并能保持30 s不斷裂。在化學(xué)除油過程中應(yīng)注意工件尺寸的消耗。

1.3.4 脫氧

在酸性溶液中去除工件需陽極氧化表面的自然氧化膜或舊氧化膜。

脫氧溶液的工藝參數(shù)為:鉻酐（工業(yè)級(jí)）45 g/L,硝酸（工業(yè)級(jí)）100 g/L,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氟酸（工業(yè)級(jí)）9 mL/L,室溫,1～3 min。

為了除盡舊氧化膜,可延長(zhǎng)浸漬時(shí)間,但在脫氧過程中應(yīng)注意工件尺寸的消耗。

1.3.5 陽極氧化

按普通陽極氧化的工藝參數(shù)進(jìn)行操作。

1.3.6 封閉

按需進(jìn)行,對(duì)于有耐蝕性要求的工件,推薦在重鉻酸鹽溶液中封閉。

重鉻酸鹽封閉的工藝參數(shù)為:重鉻酸鉀（化學(xué)純）1.0 g/L,（96±2） ℃,40 min。

1.4 局部陽極氧化膜的質(zhì)量

按該工藝獲得的局部陽極氧化膜可以滿足質(zhì)量檢驗(yàn)要求。

2 刷涂陽極氧化

2.1 工藝特點(diǎn)

該工藝既可以用于新制件,也可以用于舊陽極氧化膜破損處的局部修復(fù)。工件不受槽體大小限制,各種復(fù)雜表面均可以進(jìn)行刷涂陽極氧化。

2.2 所需設(shè)備

采用的設(shè)備有電源、刷涂工具、溶液傳輸裝置和輔助容器。

電源一般采用60 A,50 V的整流器。刷涂工具由手柄、電極、電極包套組成。手柄為絕緣非導(dǎo)電物質(zhì),以避免操作者與電接觸。電極的形狀和尺寸面積應(yīng)根據(jù)待處理區(qū)來選擇。陽極氧化所用的電極材料為不銹鋼,除油所用的電極材料一般為石墨。

2.3 工藝流程

2.4 主要工序說明

2.4.1 保護(hù)

采用黏膠帶、絕緣漆等材料保護(hù)非陽極氧化表面。

2.4.2 裝夾

通過導(dǎo)線將工件與電源電極相連。

2.4.3 表面活化

用細(xì)砂紙打磨需陽極氧化表面,去除自然氧化膜或受損的舊氧化膜。

2.4.4 除油

采用的除油液呈弱堿性。用刷涂工具蘸除油液在需處理表面來回擦拭電解除油。此過程中,工件接陰極,刷涂工具接陽極,電壓為10～20 V。除油后,工件需陽極氧化表面必須具有均勻、連續(xù)的水膜,并能保持30 s不斷裂。

2.4.5 刷涂陽極氧化

采用以鉻酸為主的刷涂陽極氧化溶液。用刷涂工具蘸刷涂液在需處理表面來回擦拭進(jìn)行陽極氧化,直至達(dá)到預(yù)期的厚度。此過程中工件接陽極,刷涂工具接陰極,電壓為20～50 V。

要獲取厚度均勻的陽極氧化膜,首先需采用溶液傳輸系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)、均勻的供液;其次刷涂工具來回移動(dòng)的速率要均勻。

2.5 刷涂陽極氧化膜的質(zhì)量

所得刷涂陽極氧化膜是完整、均勻、連續(xù)的灰色膜層。未經(jīng)封閉的刷涂陽極氧化膜可耐鹽霧試驗(yàn)168 h;經(jīng)封閉的刷涂陽極氧化膜可耐鹽霧試驗(yàn)400 h以上。

3 結(jié)語

局部陽極氧化工藝是為了滿足生產(chǎn)中的一些特殊要求而在普通陽極氧化的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的一種工藝,其有優(yōu)點(diǎn),也有局限性,受很多條件的限制。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,對(duì)各種機(jī)械設(shè)備零件的表面處理性能要求愈來愈高,只有不斷地探索新工藝、新方法才能適應(yīng)發(fā)展的需要。

TG 174

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1000-4742（2011）04-0052-02

2010-10-20