一種7050超厚鋁合金的硬質陽極化工藝方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于鋁合金硬制陽極化技術，具體涉及一種7050超厚鋁合金的硬質陽極 化工藝方法。
【背景技術】
[0002] 國產高強高韌鋁合金超規格預拉伸板的研制與工程化應用緊密圍繞型號設計需 求，以國內有一定研制和應用基礎的新材料、新工藝為前提，開展7050-T7451厚板的硬質 陽極化各項工藝性能研究，實現關鍵材料的國內自主保障。
[0003] 某型機在飛機設計的過程中選用到高強高韌性超厚板7050T7451，厚度為130mm 進行硬質陽極化，但是目前國產的7050鋁合金沒有這么厚的板材，并且此類材料的硬質陽 極化工藝也沒有。為了滿足設計需求和生產任務需求，這就需要對研制的國產新材料進行 工藝研究。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是：提出一種能夠滿足7050超厚鋁合金耐磨、絕緣、高硬度要求的 硬質陽極化工藝方法。
[0005] 本發明的技術方案是：一種7050超厚鋁合金的硬質陽極化工藝方法，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發應。
[0006] 所述的一種7050超厚鋁合金的硬質陽極化工藝方法，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；
[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，并且導電良好。 因為需要硬質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，以便于后續硬質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硬質陽極化
[0029] 將試樣浸入硫酸溶液中進行電化學反應，其具體參數如表1所示：
[0030] 表1硬質陽極氧化試驗驗證參數
[0031]
[0032]
[0033] 把裝夾好的試樣放置在陽極導電杠上卡緊，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] 本發明的優點是：本發明通過對國產高強高韌7050-T7451超厚板硬質陽極化工 藝試驗的測試研究，有效的驗證了新材料的應用領域，有一定的可推廣性，為其它機型的 應用打下堅實的基礎。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。目前已經針對此新材料的應用編制了新的工藝規范，并且已經應用到實際生產中， 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，根據國產化需要，對 7050-T7451超厚板進行了國產化研制。擺脫了依賴國外的現狀，實現關鍵材料的國內自主 保障，并且此材料的各項性能均處于國內同類材料領先水平。
【附圖說明】
[0039] 圖1為本發明7050超厚鋁合金的硬質陽極化工藝方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0040] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：
[0041] 本發明7050超厚錯合金的硬質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（溫度、時間、電壓 等）。詳細記錄試驗過程、試驗參數和試驗結果。
[0042] 表1所示為某實施例的工藝文件參數，工藝驗證試驗的參數選擇為：采用實際現 場槽液，具體參數可根據現場情況適當調整。
[0043] 經過多次試驗驗證，發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--硬質陽極化--去離子水 洗--干燥。具體主要工序按如下工藝參數執行：
[0044] 試樣表面質量按相關標準要求達到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的一種不含硅、鉻的堿性清洗劑。可以去除試 樣表面的油污；
[0054] 4溫水洗
[0055] 水膜30s