組件整體阿洛丁工藝探究

郭利雄 孫境堯 師玉英

（哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司 150066）

組件整體阿洛丁工藝探究

郭利雄 孫境堯 師玉英

（哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司 150066）

本文簡(jiǎn)述了阿洛丁膜層形成原理，重點(diǎn)研究了某項(xiàng)目涉及的組件號(hào)進(jìn)行組件阿洛丁處理的工藝流程及方法。通過(guò)對(duì)阿洛丁膜層進(jìn)行表征，對(duì)膜層耐蝕性能、結(jié)合力進(jìn)行考察分析，組件阿洛丁工藝的可行性，保證了項(xiàng)目對(duì)組件阿洛丁膜層的需求，為廣大工程技術(shù)人員的生產(chǎn)實(shí)踐提供一定的參考。

阿洛?。唤M件

1 緒論

鋁合金的化學(xué)氧化大致分為鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜、鉻酸鹽-磷酸鹽膜和鋅系磷化。其中前兩種處理方法較為常見(jiàn)，鋅系磷化應(yīng)用較少。而鉻酸鹽-磷酸鹽膜即為阿洛丁處理。

阿洛丁處理方法于1945年起源于美國(guó)，被稱(chēng)為Alodine技術(shù)，在中國(guó)被稱(chēng)為阿洛丁技術(shù)。采用該方法處理的鋁及鋁合金轉(zhuǎn)化膜，呈無(wú)色——彩虹色——綠色。彩虹色是由于處理時(shí)間短，在膜中含有六價(jià)鉻的緣故。所形成的轉(zhuǎn)化膜重0.1～0.5g/m2，膜的最終顏色為翡翠綠色，所以也稱(chēng)為綠膜鉻酸鹽處理法。這種膜的硬度較鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜高，而且更厚，附著力良好。由于處理液對(duì)金屬基體有較強(qiáng)的腐蝕能力，因而膜具有更高的孔隙率。其耐蝕性比一般鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜低，很少作為單獨(dú)防護(hù)和裝飾目的使用，但由于它與基體具有較好的結(jié)合力，所以廣泛用于涂漆底層。

我公司某零件需按照MIL-DTL-5541進(jìn)行3型阿洛丁處理，且需要在組件狀態(tài)下進(jìn)行，雖然我廠(chǎng)的阿洛丁處理技術(shù)較為成熟，但受制于前處理溶液會(huì)對(duì)組件中的非鋁部件造成損害，因此我廠(chǎng)從未對(duì)組件狀態(tài)下的零件進(jìn)行過(guò)整體阿洛丁處理。

為此，需要分析研究阿洛丁處理的溶液對(duì)非鋁零件可能造成的損傷，并制定合理的工藝路線(xiàn)及參數(shù)，滿(mǎn)足該零件的阿洛丁處理難題。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試驗(yàn)件準(zhǔn)備及藥品

按照?qǐng)D紙采用4340材料加工襯套，裝配至組件零件（材料為6061）上之后，進(jìn)行阿洛丁試驗(yàn)（如表1）。

2.2 工藝路線(xiàn)方案確定

通過(guò)技術(shù)分析與資料研究，確定工藝路線(xiàn)方案為以下四種：

（1）驗(yàn)收→裝掛→有機(jī)溶劑除油→化學(xué)除油→流動(dòng)冷水洗→鉻硫酸洗→流動(dòng)冷水洗→去離子水洗→阿洛丁1200處理→去離子水洗→去離子水洗→干燥→檢驗(yàn)。

表1 實(shí)驗(yàn)所需化學(xué)藥品

（2）驗(yàn)收→裝掛→有機(jī)溶劑除油→化學(xué)除油→流動(dòng)冷水洗→去離子水洗→阿洛丁1200處理→去離子水洗→去離子水洗→干燥→檢驗(yàn)。

（3）驗(yàn)收→裝掛→有機(jī)溶劑除油→流動(dòng)冷水洗→鉻硫酸洗→流動(dòng)冷水洗→去離子水洗→阿洛丁1200處理→去離子水洗→去離子水洗→干燥→檢驗(yàn)。

（4）驗(yàn)收→裝掛→有機(jī)溶劑除油→流動(dòng)冷水洗→去離子水洗→阿洛丁處理→去離子水洗→去離子水洗→干燥→檢驗(yàn)。

2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

阿洛丁處理工藝參數(shù)主要為：溫度、溶液濃度、處理時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)考慮組件整體阿洛丁對(duì)零件非阿洛丁面的影響。因此阿洛丁處理的工藝參數(shù)仍采用原參數(shù)，來(lái)確定工藝流程。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定零件在無(wú)氧化物的情況下，可能影響零件外觀(guān)的工序?yàn)殂t硫酸洗工序，而化學(xué)除油易在鋁及鋼件組件的縫隙中留存電偶腐蝕，因此將有機(jī)溶劑除油代替化學(xué)除油，因此對(duì)以裝配4340材料襯套的組件制定的通過(guò)對(duì)組合加工后的試驗(yàn)件可以采用此流程。

加裝襯套（4340材料）的組件按照流程4的工藝路線(xiàn)進(jìn)行阿洛丁處理后，對(duì)膜層的外觀(guān)質(zhì)量進(jìn)行檢查，膜層外觀(guān)均勻一致，呈金黃色，符合阿洛丁膜層的外觀(guān)質(zhì)量要求。

由于阿洛丁膜層的性能表征還有兩項(xiàng)，即膜層的耐蝕性和漆層結(jié)合力。為檢查經(jīng)此工藝流程處理的膜層的耐蝕性和漆層結(jié)合力，為此，采用標(biāo)準(zhǔn)試片對(duì)阿洛丁的耐蝕性和漆層結(jié)合力進(jìn)行檢測(cè)。

2.4 耐蝕性檢驗(yàn)

測(cè)試試片采用2024-T3制作，具體規(guī)格為寬76mm，長(zhǎng)254mm，厚度0.8mm，表面粗糙度為 Ra0.8～Ra1μm。

試片在進(jìn)行流程4下的阿洛丁處理之后，在16～38℃的溫度下保溫24h進(jìn)行干燥。之后按照ASTM B117的規(guī)定在濃度為5%的鹽霧條件下進(jìn)行168h的鹽霧試驗(yàn)。

測(cè)試結(jié)果：流程4下的阿洛丁試片在耐蝕性試驗(yàn)在226h后出現(xiàn)白色腐蝕點(diǎn)。

2.5 濕膠帶結(jié)合力

采用流程4方法的阿洛丁處理后，試片應(yīng)涂一層MIL-P-23377環(huán)氧聚酰胺底漆，底漆干燥后的膜層厚度為0.0006～0.0009英寸（0.015～0.023mm）。試片在涂完底漆后，在環(huán)境溫度下干燥至少6h進(jìn)行固化。

濕膠帶結(jié)合力試驗(yàn)應(yīng)按FED-STD-141的6301方法進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)，在漆層和轉(zhuǎn)化膜之間及轉(zhuǎn)化膜與金屬基體之間不能出現(xiàn)層分離現(xiàn)象。

測(cè)試結(jié)果：流程4下的阿洛丁試片進(jìn)行濕膠帶結(jié)合力測(cè)試可以達(dá)到4A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，符合項(xiàng)目文件要求。

2.6 阿洛丁膜層EDS能譜

根據(jù)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)了阿洛丁膜層對(duì)膜層4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行EDS能譜測(cè)試的能譜元素分析圖，從EDS元素能譜圖中元素定量分配來(lái)看，四個(gè)點(diǎn)譜圖中阿洛丁膜層中各種元素分布均勻，含量基本保持一致，說(shuō)明了工藝流程下膜層成分的重現(xiàn)性和一致性。

3 工藝流程及參數(shù)確定

3.1 工藝流程

驗(yàn)收→裝掛→有機(jī)溶劑除油→流動(dòng)冷水洗→去離子水洗→阿洛丁處理→去離子水洗→去離子水洗→干燥→檢驗(yàn)。

3.2 主要工序說(shuō)明

3.2.1 機(jī)溶劑除油

對(duì)試驗(yàn)件采用用四氯乙烯蒸汽或三氯乙烷、丙酮等有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗除油。

經(jīng)除油水洗后的試驗(yàn)件，30s水膜不斷裂為除油合格，否則重新進(jìn)行除油工序。

3.2.2 裝掛

用經(jīng)過(guò)堿腐蝕并光化好的純鋁絲牢固的卡掛試驗(yàn)件，掛具與試驗(yàn)件接觸牢固，無(wú)串動(dòng)。試驗(yàn)件的裝掛角度以盡可能減少壓氣為原則。

3.2.3 阿洛丁處理

溶液成分及工藝條件：阿洛丁1200 溫度 時(shí)間。

4 結(jié)論

（1）經(jīng)大量的工藝試驗(yàn)，試片的生產(chǎn)以及膜層性能檢測(cè)，確定了組件阿洛丁處理的工藝流程和工藝參數(shù)。

（2）結(jié)合新流程阿洛丁處理工藝對(duì)試件進(jìn)行研制，阿洛丁處理工藝穩(wěn)定，膜層均勻一致，能夠滿(mǎn)足外觀(guān)、耐蝕性、結(jié)合力檢測(cè)項(xiàng)目的要求，保證了合作項(xiàng)目科研生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

（3）阿洛丁處理工藝流程，完善了我公司原有的阿洛丁處理技術(shù)，為其它機(jī)型阿洛丁處理提供了有力保障。

[1]張鑒清.富鋅涂層的電化阻抗譜特征[J].中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)，1996，16（3）：176～178.

[2]王 麗.鹽霧實(shí)驗(yàn)參數(shù)確定的理論依據(jù)淺析[J].環(huán)境技術(shù)，1998，1：15.

[3]吳蔭順.腐蝕實(shí)驗(yàn)方法與防腐蝕檢測(cè)技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996，51：217.

[4]王葉.航空國(guó)產(chǎn)2024-T351大規(guī)模厚板表面防護(hù)工藝耐蝕性研究[J].工業(yè)技術(shù)，2013，1：17

[5]曹楚南.腐蝕電化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995：102～103.

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2016-4-10