CN106637344A - 一种7a85‑t7452铝合金航空零件硼硫酸阳极化前处理方法 - Google Patents

一种7a85‑t7452铝合金航空零件硼硫酸阳极化前处理方法 Download PDF

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何维维
王亮
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Abstract

本发明属于铝合金航空零件制造技术领域，涉及一种7A85‑T7452铝合金航空零件硼硫酸阳极化前处理方法。该方法的步骤包括：零件机械加工，孔处理，表面处理，脱脂处理，表面阳极化处理。本发明针对7A85‑T7452铝合金存在较强内部亚晶织构的特点，在硼硫酸阳极化前处理阶段增加零件的孔处理工艺及表面处理工艺。通过孔径挤压或喷丸对孔的处理，以及零件的表面喷丸处理对零件表面完整性进行了有效地修复，从而改善零件硼硫酸阳极化氧化膜层的致密性及连续性，降低或消除氧化膜层缺陷，提高零件耐损伤性能。本发明可提高零件耐腐蚀性能及疲劳寿命；且操作工艺简便，不需另建生产设施，利于生产控制。

Description

一种7A85-T7452铝合金航空零件硼硫酸阳极化前处理方法
技术领域
本发明属于铝合金航空零件制造技术领域，涉及一种7A85-T7452铝合金航空零件硼硫酸阳极化前处理方法。
背景技术
随着技术的进一步发展，对新一代飞机主承力结构的使用寿命、环境耐受性提出了更高要求，新材料及新技术得到了大量的应用，7A85-T7452铝合金锻件是一种制造飞机大型复杂主承力构件的新一代材料，其制件具有较好的疲劳寿命。7A85-T7452铝合金主要成份约含有1.6％Cu，1.5％Mg，7.50％Zn及0.12％Zr。7A85-T7452铝合金锻件具有较高的亚晶织构强韧化效应，在制备过程中采用了二级人工强制时效处理调控材料强韧性。
铝合金航空零件制造一般包括机加工、表面阳极化处理等工艺。表面阳极化处理在实施前需要对零件进行表面的清理，称为阳极化前处理工艺。一般的阳极化前处理工艺为碱洗或混合酸(硝酸、氢氟酸、铬酸酐等)脱氧，该方法使零件表面容易产生网状晶界，出现原始晶界腐蚀痕迹缺陷，对疲劳寿命的提高产生不利影响。
发明内容
本发明的目的是提出一种可提高7A85-T7452铝合金航空零件耐腐蚀性能及疲劳寿命的硼硫酸阳极化前处理方法。
本发明的技术方案是：该方法的步骤为：
(1)零件机械加工
将铝锂合金厚板按零件设计要求进行机械加工，机械加工去除量不低于5.0mm。
(2)孔处理
不大于Φ10mm的孔采用孔径挤压处理，挤压过盈量不低于0.20mm；大于Φ10mm的孔孔壁采用喷丸处理，工艺参数为：选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质，对零件孔壁表面喷丸，喷丸强度为0.15A，覆盖率为100％～200％；
(3)表面喷丸处理
零件表面采用喷丸处理，选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质，对零件表面喷丸，喷丸强度为0.15A，覆盖率为100％～200％；
(4)脱脂处理
零件脱脂处理按2A12机械加工零件处理方法实施；
(5)硼硫酸阳极化处理
零件表面阳极化处理采用硼硫酸阳极化工艺，工艺参数为：硫酸浓度40g/L硫酸,硼酸浓度8g/L，槽液温度20～25℃，氧化时间22分钟，氧化电压13～17V。
本发明的优点是：本发明针对7A85-T7452铝合金存在较强内部亚晶织构的特点，在硼硫酸阳极化前处理阶段增加零件的孔处理工艺及表面处理工艺。通过孔径挤压或喷丸对孔的处理，以及零件的表面喷丸处理对零件表面完整性进行了有效地修复，从而改善零件硼硫酸阳极化氧化膜层的致密性及连续性，降低或消除氧化膜层缺陷，提高零件耐损伤性能。
本发明根据7A85-T7452铝合金锻件成份及组织织构的特点，改进了7A85-T7452铝合金航空零件硼硫酸阳极化前处理工艺。主要特点为：零件采用孔径机械挤压或喷丸工艺处理零件上的孔，采用喷丸工艺处理零件表面，构建零件新的表面完整性，改善零件氧化膜层的致密性及连续性，降低或消除氧化膜层缺陷，提高零件耐蚀性及耐疲劳性能；零件采用表面喷丸及阳极化相迭加的复合表面处理方法，保证生成较薄阳极化膜层而达到理想的腐蚀防护效果。
本发明可显著提高7A85-T7452铝合金航空零件的耐腐蚀性能及疲劳说明。其原因是：1)通过本发明对零件表面及孔的处理构建了零件新的表面完整性；2)通过本发明提高了零件本体的耐腐蚀性能；3)达到理想的腐蚀防护效果，采用喷丸及阳极化相迭加的复合表面处理方法仅需较薄阳极化膜层。
本发明可有效提高零件表面完整性，避免零件表面缺陷，提高氧化膜的致密度及连续性，。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。一种7A85-T7452铝合金航空零件硼硫酸阳极化前处理方法，采取该方法可提高零件耐腐蚀性能及疲劳寿命。该方法的步骤为：
(1)零件机械加工
将铝锂合金厚板按零件设计要求进行机械加工，任何部位机械加工去除量不低于5.0mm。
(2)孔处理
不大于Φ10mm的孔采用孔径挤压处理，挤压过盈量不低于0.20mm；大于Φ10mm的孔孔壁采用喷丸处理，选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质，对零件表面喷丸，喷丸强度为0.15A，覆盖率为100％～200％。
(3)表面喷丸处理
零件表面采用喷丸处理，选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质，对零件表面喷丸，喷丸强度为0.15A，覆盖率为100％～200％。
(4)脱脂处理
零件脱脂处理按2A12机械加工零件处理方法实施。
(5)硼硫酸阳极化处理
零件表面阳极化处理采用硼硫酸阳极化工艺，工艺参数为：硫酸浓度40g/L硫酸,硼酸浓度8g/L，槽液温度20～25℃，氧化时间22分钟，氧化电压13～17V。
实施例1
表1为采用本发明经机加工-孔机械挤压处理-表面喷丸处理-硼硫酸阳极化等工序制备零件疲劳寿命效果。其中：
(1)孔处理，选用比初孔大0.40mm的合金钢棒，加力使其零件上的孔中穿过，从而完成对孔壁的挤压。随后对挤压后的孔铰圆，并使其满足设计图纸要求。
(3)表面喷丸处理
选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质，对零件表面喷丸，喷丸强度为0.15A，喷丸覆盖率为100％～200％。
(4)表面阳极化处理
零件表面阳极化处理采用硼硫酸阳极化工艺，工艺参数为：硫酸浓度40g/L硫酸,硼酸浓度8g/L，槽液温度20～25℃，氧化时间22分钟，氧化电压13～17V。
表1 发明实施途径1制成不同孔径零件疲劳寿命改善效果对比
实施例2
表2为采用本发明经机加工-孔喷丸处理-表面喷丸处理-硼硫酸阳极化等工序制备零件疲劳寿命效果。其中：
(1)孔处理
选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质，对孔壁喷丸处理，喷丸强度为0.15A，喷丸覆盖率为100％～200％。
(3)表面喷丸处理
选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质，对零件表面喷丸，喷丸强度为0.15A，喷丸覆盖率为100％～200％。
(4)表面阳极化处理
零件表面阳极化处理采用硼硫酸阳极化工艺，工艺参数为：硫酸浓度40g/L硫酸,硼酸浓度8g/L，槽液温度20～25℃，氧化时间22分钟，氧化电压13～17V。
表2 发明实施途径2制成零件疲劳寿命改善效果对比

Claims (1)

1.一种7A85-T7452铝合金航空零件硼硫酸阳极化前处理方法，其特征在于，该方法的步骤为：
(1)零件机械加工
将铝锂合金厚板按零件设计要求进行机械加工，机械加工去除量不低于5.0mm；
(2)孔处理
不大于Φ10mm的孔采用孔径挤压处理，挤压过盈量不低于0.20mm；大于Φ10mm的孔孔壁采用喷丸处理，工艺参数为：选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质，对零件孔壁表面喷丸，喷丸强度为0.15A，覆盖率为100％～200％；
(3)表面喷丸处理
零件表面采用喷丸处理，选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质，对零件表面喷丸，喷丸强度为0.15A，覆盖率为100％～200％；
(4)脱脂处理
零件脱脂处理按2A12机械加工零件处理方法实施；
(5)硼硫酸阳极化处理
零件表面阳极化处理采用硼硫酸阳极化工艺，工艺参数为：硫酸浓度40g/L硫酸,硼酸浓度8g/L，槽液温度20～25℃，氧化时间22分钟，氧化电压13～17V。
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