CN102489967A - 舰载发动机整流帽罩组件整体表面防护层制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属表面防护技术领域，具体涉及一种舰载发动机整流帽罩组件整体表面防护层制备方法。首先对上述5个零件进行固熔处理；然后对零件的预留焊接部位和需精加工的部位进行绝缘保护；在pH值为13～14的硅酸盐体系中对零件进行微弧阳极化处理；打磨零件焊接部位并进行X光检测，保证焊接面没有气孔和夹杂物；采用亚弧焊将零件焊接成组件后，在160～180℃温度条件下，时效处理6～10h；对组件进行车铣加工后打磨铝丝焊接表面；焊接铝丝，在pH值为13～14的硅酸盐体系中对组件进行二次微弧阳极化处理；切割、打磨铝丝，使组件表面平整；在硅酸盐体系下对组件进行化学氧化；最后对铝丝部位和焊接表面进行涂漆并干燥。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面防护技术领域，具体涉及一种舰载发动机整流帽罩组件整体表面防护层制备方法。
背景技术
舰载发动机整流帽罩是发动机进气机匣的主要结构部件，位于发动机的最前端，采用铝合金材料制成。舰载发动机整流帽罩为焊接组合件，包括5个零件，具体为：排风扇、内壁、外壁、上安装座、下安装座，其中排风扇及上、下安装座采用2A16锻铝合金，内壁、外壁采用2A16硬铝合金。舰载发动机在海洋环境工作时，其整流帽罩除了应满足强度、刚度、性能指标外，还需要具有耐磨性、抗冲刷性、防湿热、防盐雾和防霉菌等性能，这不仅要求表面防护层具有优良的性能，还需要其与舰载发动机整流帽罩基体具有较好的结合力。
传统的表面防护方法是在舰载发动机整流帽罩表面喷涂防冰涂层，由于该涂层与舰载发动机整流帽罩基体结合力较差，使用中脱落问题严重，从而达不到对舰载发动机整流帽罩的保护效果。
铝合金表面微弧阳极化防护技术不但能满足舰载发动机整流帽罩表面防护性能要求，而且防护层不易脱落，但舰载发动机整流帽罩组件结构复杂，整体防护难度很大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种舰载发动机整流帽罩组件整体表面防护层制备方法，技术方案如下：
舰载发动机整流帽罩组件由5个零件组成，具体包括：排风扇、内壁、外壁、上安装座和下安装座，其组件整体表面防护按以下工艺步骤进行：
（1）首先对上述5个零件进行固熔处理，处理温度525℃，处理时间2小时；
（2）然后对零件的预留焊接部位和需精加工的部位进行绝缘保护；
（3）在PH值为13～14的硅酸盐体系中对零件进行微弧阳极化处理；
（4）打磨零件焊接部位并进行X光检测，保证焊接面没有气孔和夹杂物；
（5）采用亚弧焊将零件焊接成组件后，在160～180℃温度条件下，时效处理6～10h；
（6）对组件进行车铣加工后打磨铝丝焊接表面；
（7）焊接铝丝，在PH值为13～14的硅酸盐体系中对组件进行二次微弧阳极化处理；
（8）切割、打磨铝丝，使组件表面平整；
（9）在硅酸盐体系下对组件进行化学氧化；
（10）最后对铝丝部位和焊接表面进行涂漆并干燥；
所述的步骤（2）中对零件的预留焊接部位和需精加工的部位进行的绝缘保护是根据零件的形状采用夹布胶木制成绝缘工装，同时结合硅橡胶塞或涂硅橡胶涂料或聚四氟乙烯胶条对零件进行绝缘保护；
所述的微弧阳极化处理参数为：电流密度：1～5安/平方分米，电压：300～600V，通电时间：120～360min，在室温下进行；
所述的硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：15～100g/l，硼酸10～50 g/l，柠檬酸钠：10～40 g/l；
所述的化学氧化是在温度为20～30℃时，在硅酸盐体系中浸泡3～15分钟。
由于舰载发动机整流帽罩组件是封闭腔体结构，如果在组件上进行微弧阳极化处理，电流的屏蔽作用使舰载发动机整流帽罩外壁的内表面及内壁的外表面均无法形成保护层，因此必须在零件组合焊接前对零件进行微弧阳极化；并对零件焊接表面进行绝缘保护处理；微弧阳极化保护层是一种绝缘体，如果焊接表面有膜层时会产生电打现象而导致零件报废，所以在焊接前必须打磨零件焊接部位并进行X光检测，保证焊接面没有气孔和夹杂物；零件焊接成组件后，焊缝表面没有防护膜层，车铣加工表面也没有防护膜层，所以必须对舰载发动机整流帽罩组件进行二次微弧阳极化处理，打磨铝丝焊接表面并焊接铝丝，在PH值为13～14的硅酸盐体系中对组件进行二次微弧阳极化处理；由于电流屏蔽作用使舰载发动机整流帽罩组件内腔的焊接表面无法形成二次微弧阳极化膜层，所以在铬酸盐体系下对舰载发动机整流帽罩组件进行化学氧化；舰载发动机整流帽罩组件内腔与外界环境接触较少，化学氧化膜层满足防护要求；最后对铝丝部位和焊接表面进行涂漆并干燥，进一步提高舰载发动机整流帽罩组件的整体表面防护性能。
与现用技术相比，本发明的特点及其有益效果是：
1．舰载发动机整流帽罩组件采用本发明的处理方法，其整体表面耐雾腐蚀、耐湿腐蚀测试均达到1000h以上，耐霉菌腐蚀测试达到0级，具有较高的整体防护性能；
2． 舰载发动机整流帽罩组件的2A16硬铝合金和锻铝合金采用本发明的微弧阳极化处理方法，防护膜层的生长方式既向外生长又向基体内生长，与基体形成了良好的结合力，除具有优良的耐磨、抗冲刷性能外也不易脱落，与传统方法相比保护性能得到较大提高；
3． 根据舰载发动机整流帽罩组件封闭内腔的结构特点，采用单件微弧阳极化结合焊接后二次微弧阳极化处理使焊接面及车铣加工面形成完整的保护膜层，整体防护性能显著提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例：
舰载发动机整流帽罩组件由5个零件组成，具体包括：排风扇、内壁、外壁、上安装座和下安装座，其特征在于组件整体表面防护按以下工艺步骤进行：
（1）首先对上述5个零件进行固熔处理，处理温度525℃，处理时间2小时；
（2）然后根据零件的形状采用夹布胶木制成绝缘工装，同时结合硅橡胶塞或涂硅橡胶涂料或聚四氟乙烯胶条对零件进行绝缘保护；
（3）在PH值为13的硅酸盐体系中对零件进行微弧阳极化处理，硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：15g/l，硼酸10 g/l，柠檬酸钠：10 g/l，微弧阳极化处理参数为：电流密度：1安/平方分米，电压：300V，通电时间：120min，在室温下进行；
（4）打磨零件焊接部位并进行X光检测，保证焊接面没有气孔和夹杂物；
（5）采用亚弧焊将零件焊接成组件后，在160℃温度条件下，时效处理6h；
（6）对组件进行车铣加工后打磨铝丝焊接表面；
（7）焊接铝丝，在PH值为13的硅酸盐体系中对组件进行二次微弧阳极化处理，硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：15g/l，硼酸10g/l，柠檬酸钠：10 g/l，微弧阳极化处理参数为：电流密度：1安/平方分米，电压：300V，通电时间：120min，在室温下进行；
（8）切割、打磨铝丝，使组件表面平整；
（9）在温度为20℃的硅酸盐体系下对组件进行化学氧化3分钟，硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：15g/l，硼酸10g/l，柠檬酸钠：10g/l；
（10）最后对铝丝部位和焊接表面进行涂漆并干燥；
经检测：舰载发动机整流帽罩组件整体表面耐雾腐蚀、耐湿腐蚀测试均达到1050h，耐霉菌腐蚀测试达到0级。
实施例2：
（1）首先对上述5个零件进行固熔处理，处理温度525℃，处理时间2小时；
（2）然后根据零件的形状采用夹布胶木制成绝缘工装，同时结合硅橡胶塞或涂硅橡胶涂料或聚四氟乙烯胶条对零件进行绝缘保护；
（3）在PH值为13的硅酸盐体系中对零件进行微弧阳极化处理，硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：100g/l，硼酸50 g/l，柠檬酸钠：40 g/l，微弧阳极化处理参数为：电流密度： 5安/平方分米，电压：600V，通电时间：360min，在室温下进行；
（4）打磨零件焊接部位并进行X光检测，保证焊接面没有气孔和夹杂物；
（5）采用亚弧焊将零件焊接成组件后，在180℃温度条件下，时效处理10h；
（6）对组件进行车铣加工后打磨铝丝焊接表面；
（7）焊接铝丝，在PH值为14的硅酸盐体系中对组件进行二次微弧阳极化处理，硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：100g/l，硼酸50 g/l，柠檬酸钠： 40 g/l，微弧阳极化处理参数为：电流密度：5安/平方分米，电压：600V，通电时间： 360min，在室温下进行；
（8）切割、打磨铝丝，使组件表面平整；
（9）在温度为30℃的硅酸盐体系下对组件进行化学氧化15分钟，硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：100g/l，硼酸50 g/l，柠檬酸钠：40 g/l；
（10）最后对铝丝部位和焊接表面进行涂漆并干燥；
经检测：舰载发动机整流帽罩组件整体表面耐雾腐蚀、耐湿腐蚀测试均达到1060h，耐霉菌腐蚀测试达到0级。
实施例3：
（1）首先对上述5个零件进行固熔处理，处理温度525℃，处理时间2小时；
（2）然后根据零件的形状采用夹布胶木制成绝缘工装，同时结合硅橡胶塞或涂硅橡胶涂料或聚四氟乙烯胶条对零件进行绝缘保护；
（3）在PH值为13的硅酸盐体系中对零件进行微弧阳极化处理，硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：50g/l，硼酸30g/l，柠檬酸钠：30g/l，微弧阳极化处理参数为：电流密度：3安/平方分米，电压：400V，通电时间：200min，在室温下进行；
（4）打磨零件焊接部位并进行X光检测，保证焊接面没有气孔和夹杂物；
（5）采用亚弧焊将零件焊接成组件后，在170℃温度条件下，时效处理8h；
（6）对组件进行车铣加工后打磨铝丝焊接表面；
（7）焊接铝丝，在PH值为14的硅酸盐体系中对组件进行二次微弧阳极化处理，硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：50g/l，硼酸40g/l，柠檬酸钠：30g/l，微弧阳极化处理参数为：电流密度：3安/平方分米，电压：400V，通电时间：200min，在室温下进行；
（8）切割、打磨铝丝，使组件表面平整；
（9）在温度为25℃的硅酸盐体系下对组件进行化学氧化10分钟，硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：50g/l，硼酸30g/l，柠檬酸钠：30g/l；
（10）最后对铝丝部位和焊接表面进行涂漆并干燥；
经检测：舰载发动机整流帽罩组件整体表面耐雾腐蚀、耐湿腐蚀测试均达到1070h，耐霉菌腐蚀测试达到0级。
Claims (5)
1.舰载发动机整流帽罩组件整体表面防护层制备方法，舰载发动机整流帽罩组件由排风扇、内壁、外壁、上安装座和下安装座5个零件组成，其特征在于组件整体表面防护按以下工艺步骤进行：
（1）首先对上述5个零件进行固熔处理，处理温度525℃，处理时间2小时；
（2）然后对零件的预留焊接部位和需精加工的部位进行绝缘保护；
（3）在PH值为13～14的硅酸盐体系中对零件进行微弧阳极化处理；
（4）打磨零件焊接部位并进行X光检测，保证焊接面没有气孔和夹杂物；
（5）采用亚弧焊将零件焊接成组件后，在160～180℃温度条件下，时效处理6～10h；
（6）对组件进行车铣加工后打磨铝丝焊接表面；
（7）焊接铝丝，在PH值为13～14的硅酸盐体系中对组件进行二次微弧阳极化处理；
（8）切割、打磨铝丝，使组件表面平整；
（9）在硅酸盐体系下对组件进行化学氧化；
（10）最后对铝丝部位和焊接表面进行涂漆并干燥。
2.根据权利要求1所述的舰载发动机整流帽罩组件整体表面防护层制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中对零件的预留焊接部位和需精加工的部位进行的绝缘保护是根据零件的形状采用夹布胶木制成绝缘工装，同时结合硅橡胶塞或涂硅橡胶涂料或聚四氟乙烯胶条对零件进行绝缘保护。
3.根据权利要求1所述的舰载发动机整流帽罩组件整体表面防护层制备方法，其特征在于，所述的微弧阳极化处理参数为：电流密度：1～5安/平方分米，电压：300～600V，通电时间：120～360min，在室温下进行。
4.根据权利要求1所述的舰载发动机整流帽罩组件整体表面防护层制备方法，其特征在于，所述的硅酸盐体系中各组分浓度为：硅酸钠：15～100g/l，硼酸10～50 g/l，柠檬酸钠：10～40 g/l。
5.根据权利要求1所述的舰载发动机整流帽罩组件整体表面防护层制备方法，其特征在于，所述的化学氧化是在温度为20～30℃时，在硅酸盐体系中浸泡3～15分钟。
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