艦載發動機整流帽罩組件整體表面防護層製備方法
2023-06-14 13:16:16
專利名稱：艦載發動機整流帽罩組件整體表面防護層製備方法
技術領域：
本發明涉及金屬表面防護技術領域，具體涉及一種艦載發動機整流帽罩組件整體表面防護層製備方法。
背景技術：
艦載發動機整流帽罩是發動機進氣機匣的主要結構部件，位於發動機的最前端， 採用鋁合金材料製成。艦載發動機整流帽罩為焊接組合件，包括5個零件，具體為排風扇、 內壁、外壁、上安裝座、下安裝座，其中排風扇及上、下安裝座採用2A16鍛鋁合金，內壁、外壁採用2A16硬鋁合金。艦載發動機在海洋環境工作時，其整流帽罩除了應滿足強度、剛度、 性能指標外，還需要具有耐磨性、抗衝刷性、防溼熱、防鹽霧和防黴菌等性能，這不僅要求表面防護層具有優良的性能，還需要其與艦載發動機整流帽罩基體具有較好的結合力。傳統的表面防護方法是在艦載發動機整流帽罩表面噴塗防冰塗層，由於該塗層與艦載發動機整流帽罩基體結合力較差，使用中脫落問題嚴重，從而達不到對艦載發動機整流帽罩的保護效果。鋁合金表面微弧陽極化防護技術不但能滿足艦載發動機整流帽罩表面防護性能要求，而且防護層不易脫落，但艦載發動機整流帽罩組件結構複雜，整體防護難度很大。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種艦載發動機整流帽罩組件整體表面防護層製備方法，技術方案如下
艦載發動機整流帽罩組件由5個零件組成，具體包括排風扇、內壁、外壁、上安裝座和下安裝座，其組件整體表面防護按以下工藝步驟進行
(1)首先對上述5個零件進行固熔處理，處理溫度525°C，處理時間2小時；
(2)然後對零件的預留焊接部位和需精加工的部位進行絕緣保護；
(3)在PH值為13 14的矽酸鹽體系中對零件進行微弧陽極化處理；
(4)打磨零件焊接部位並進行X光檢測，保證焊接面沒有氣孔和夾雜物；
(5)採用亞弧焊將零件焊接成組件後，在160 180°C溫度條件下，時效處理6 IOh；
(6)對組件進行車銑加工後打磨鋁絲焊接表面；
(7)焊接鋁絲，在PH值為13 14的矽酸鹽體系中對組件進行二次微弧陽極化處理；
(8)切割、打磨鋁絲，使組件表面平整；
(9)在矽酸鹽體系下對組件進行化學氧化；
(10)最後對鋁絲部位和焊接表面進行塗漆並乾燥；
所述的步驟(2)中對零件的預留焊接部位和需精加工的部位進行的絕緣保護是根據零件的形狀採用夾布膠木製成絕緣工裝，同時結合矽橡膠塞或塗矽橡膠塗料或聚四氟乙烯膠條對零件進行絕緣保護；
所述的微弧陽極化處理參數為電流密度1 5安/平方分米，電壓300 600V，通
3電時間120 360min，在室溫下進行；
所述的矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉15 100g/l，硼酸10 50 g/Ι，檸檬酸鈉10 40 g/Ι ；
所述的化學氧化是在溫度為20 30°C時，在矽酸鹽體系中浸泡3 15分鐘。由於艦載發動機整流帽罩組件是封閉腔體結構，如果在組件上進行微弧陽極化處理，電流的屏蔽作用使艦載發動機整流帽罩外壁的內表面及內壁的外表面均無法形成保護層，因此必須在零件組合焊接前對零件進行微弧陽極化；並對零件焊接表面進行絕緣保護處理；微弧陽極化保護層是一種絕緣體，如果焊接表面有膜層時會產生電打現象而導致零件報廢，所以在焊接前必須打磨零件焊接部位並進行X光檢測，保證焊接面沒有氣孔和夾雜物；零件焊接成組件後，焊縫表面沒有防護膜層，車銑加工表面也沒有防護膜層，所以必須對艦載發動機整流帽罩組件進行二次微弧陽極化處理，打磨鋁絲焊接表面並焊接鋁絲， 在PH值為13 14的矽酸鹽體系中對組件進行二次微弧陽極化處理；由於電流屏蔽作用使艦載發動機整流帽罩組件內腔的焊接表面無法形成二次微弧陽極化膜層，所以在鉻酸鹽體系下對艦載發動機整流帽罩組件進行化學氧化；艦載發動機整流帽罩組件內腔與外界環境接觸較少，化學氧化膜層滿足防護要求；最後對鋁絲部位和焊接表面進行塗漆並乾燥，進一步提高艦載發動機整流帽罩組件的整體表面防護性能。與現用技術相比，本發明的特點及其有益效果是
1.艦載發動機整流帽罩組件採用本發明的處理方法，其整體表面耐霧腐蝕、耐溼腐蝕測試均達到IOOOh以上，耐黴菌腐蝕測試達到0級，具有較高的整體防護性能；
2.艦載發動機整流帽罩組件的2A16硬鋁合金和鍛鋁合金採用本發明的微弧陽極化處理方法，防護膜層的生長方式既向外生長又向基體內生長，與基體形成了良好的結合力，除具有優良的耐磨、抗衝刷性能外也不易脫落，與傳統方法相比保護性能得到較大提高；
3.根據艦載發動機整流帽罩組件封閉內腔的結構特點，採用單件微弧陽極化結合焊接後二次微弧陽極化處理使焊接面及車銑加工面形成完整的保護膜層，整體防護性能顯著提尚ο
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作詳細說明，但本發明的保護範圍不僅限於下述的實施例
艦載發動機整流帽罩組件由5個零件組成，具體包括排風扇、內壁、外壁、上安裝座和下安裝座，其特徵在於組件整體表面防護按以下工藝步驟進行
(1)首先對上述5個零件進行固熔處理，處理溫度525°C，處理時間2小時；
(2)然後根據零件的形狀採用夾布膠木製成絕緣工裝，同時結合矽橡膠塞或塗矽橡膠塗料或聚四氟乙烯膠條對零件進行絕緣保護；
(3)在PH值為13的矽酸鹽體系中對零件進行微弧陽極化處理，矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉15g/l，硼酸10 g/Ι，檸檬酸鈉10 g/Ι，微弧陽極化處理參數為電流密度1 安/平方分米，電壓300V，通電時間120min，在室溫下進行；
(4)打磨零件焊接部位並進行X光檢測，保證焊接面沒有氣孔和夾雜物；
(5)採用亞弧焊將零件焊接成組件後，在160°C溫度條件下，時效處理6h；(6)對組件進行車銑加工後打磨鋁絲焊接表面；
(7)焊接鋁絲，在PH值為13的矽酸鹽體系中對組件進行二次微弧陽極化處理，矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉15g/l，硼酸10g/l，檸檬酸鈉10 g/Ι，微弧陽極化處理參數為電流密度1安/平方分米，電壓300V，通電時間120min，在室溫下進行；
(8)切割、打磨鋁絲，使組件表面平整；
(9)在溫度為20°C的矽酸鹽體系下對組件進行化學氧化3分鐘，矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉15g/l，硼酸10g/l，檸檬酸鈉:10g/l ；
(10)最後對鋁絲部位和焊接表面進行塗漆並乾燥；
經檢測艦載發動機整流帽罩組件整體表面耐霧腐蝕、耐溼腐蝕測試均達到1050h，耐黴菌腐蝕測試達到0級。實施例2
(1)首先對上述5個零件進行固熔處理，處理溫度525°C，處理時間2小時；
(2)然後根據零件的形狀採用夾布膠木製成絕緣工裝，同時結合矽橡膠塞或塗矽橡膠塗料或聚四氟乙烯膠條對零件進行絕緣保護；
(3)在PH值為13的矽酸鹽體系中對零件進行微弧陽極化處理，矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉:100g/l，硼酸50 g/Ι，檸檬酸鈉40 g/Ι，微弧陽極化處理參數為電流密度 5安/平方分米，電壓600V，通電時間360min，在室溫下進行；
(4)打磨零件焊接部位並進行X光檢測，保證焊接面沒有氣孔和夾雜物；
(5)採用亞弧焊將零件焊接成組件後，在180°C溫度條件下，時效處理IOh；
(6)對組件進行車銑加工後打磨鋁絲焊接表面；
(7)焊接鋁絲，在PH值為14的矽酸鹽體系中對組件進行二次微弧陽極化處理，矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉100g/l，硼酸50 g/Ι，檸檬酸鈉40 g/Ι，微弧陽極化處理參數為電流密度5安/平方分米，電壓600V，通電時間360min，在室溫下進行；
(8)切割、打磨鋁絲，使組件表面平整；
(9)在溫度為30°C的矽酸鹽體系下對組件進行化學氧化15分鐘，矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉:100g/l，硼酸50 g/Ι，檸檬酸鈉40 g/Ι ；
(10)最後對鋁絲部位和焊接表面進行塗漆並乾燥；
經檢測艦載發動機整流帽罩組件整體表面耐霧腐蝕、耐溼腐蝕測試均達到1060h，耐黴菌腐蝕測試達到0級。實施例3:
(1)首先對上述5個零件進行固熔處理，處理溫度525°C，處理時間2小時；
(2)然後根據零件的形狀採用夾布膠木製成絕緣工裝，同時結合矽橡膠塞或塗矽橡膠塗料或聚四氟乙烯膠條對零件進行絕緣保護；
(3)在PH值為13的矽酸鹽體系中對零件進行微弧陽極化處理，矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉50g/l，硼酸30g/l，檸檬酸鈉30g/l，微弧陽極化處理參數為電流密度 3安/平方分米，電壓400V，通電時間200min，在室溫下進行；
(4)打磨零件焊接部位並進行X光檢測，保證焊接面沒有氣孔和夾雜物；
(5)採用亞弧焊將零件焊接成組件後，在170°C溫度條件下，時效處理8h；
(6)對組件進行車銑加工後打磨鋁絲焊接表面；(7)焊接鋁絲，在PH值為14的矽酸鹽體系中對組件進行二次微弧陽極化處理，矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉50g/l，硼酸40g/l，檸檬酸鈉30g/l，微弧陽極化處理參數為電流密度3安/平方分米，電壓400V，通電時間200min，在室溫下進行；
(8)切割、打磨鋁絲，使組件表面平整；
(9)在溫度為25°C的矽酸鹽體系下對組件進行化學氧化10分鐘，矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉:50g/l，硼酸30g/l，檸檬酸鈉:30g/l ；
(10)最後對鋁絲部位和焊接表面進行塗漆並乾燥；
經檢測艦載發動機整流帽罩組件整體表面耐霧腐蝕、耐溼腐蝕測試均達到1070h，耐黴菌腐蝕測試達到0級。
權利要求
1.艦載發動機整流帽罩組件整體表面防護層製備方法，艦載發動機整流帽罩組件由排風扇、內壁、外壁、上安裝座和下安裝座5個零件組成，其特徵在於組件整體表面防護按以下工藝步驟進行(1)首先對上述5個零件進行固熔處理，處理溫度525°C，處理時間2小時；(2)然後對零件的預留焊接部位和需精加工的部位進行絕緣保護；(3)在PH值為13 14的矽酸鹽體系中對零件進行微弧陽極化處理；(4)打磨零件焊接部位並進行X光檢測，保證焊接面沒有氣孔和夾雜物；(5)採用亞弧焊將零件焊接成組件後，在160 180°C溫度條件下，時效處理6 IOh；(6)對組件進行車銑加工後打磨鋁絲焊接表面；(7)焊接鋁絲，在PH值為13 14的矽酸鹽體系中對組件進行二次微弧陽極化處理；(8)切割、打磨鋁絲，使組件表面平整；(9)在矽酸鹽體系下對組件進行化學氧化；(10)最後對鋁絲部位和焊接表面進行塗漆並乾燥。
2.根據權利要求1所述的艦載發動機整流帽罩組件整體表面防護層製備方法，其特徵在於，所述的步驟(2)中對零件的預留焊接部位和需精加工的部位進行的絕緣保護是根據零件的形狀採用夾布膠木製成絕緣工裝，同時結合矽橡膠塞或塗矽橡膠塗料或聚四氟乙烯膠條對零件進行絕緣保護。
3.根據權利要求1所述的艦載發動機整流帽罩組件整體表面防護層製備方法，其特徵在於，所述的微弧陽極化處理參數為電流密度1 5安/平方分米，電壓300 600V，通電時間120 360min，在室溫下進行。
4.根據權利要求1所述的艦載發動機整流帽罩組件整體表面防護層製備方法，其特徵在於，所述的矽酸鹽體系中各組分濃度為矽酸鈉15 100g/l，硼酸10 50 g/Ι，檸檬酸鈉10 40 g/1。
5.根據權利要求1所述的艦載發動機整流帽罩組件整體表面防護層製備方法，其特徵在於，所述的化學氧化是在溫度為20 30°C時，在矽酸鹽體系中浸泡3 15分鐘。
全文摘要
本發明涉及金屬表面防護技術領域，具體涉及一種艦載發動機整流帽罩組件整體表面防護層製備方法。首先對上述5個零件進行固熔處理；然後對零件的預留焊接部位和需精加工的部位進行絕緣保護；在pH值為13～14的矽酸鹽體系中對零件進行微弧陽極化處理；打磨零件焊接部位並進行X光檢測，保證焊接面沒有氣孔和夾雜物；採用亞弧焊將零件焊接成組件後，在160～180℃溫度條件下，時效處理6～10h；對組件進行車銑加工後打磨鋁絲焊接表面；焊接鋁絲，在pH值為13～14的矽酸鹽體系中對組件進行二次微弧陽極化處理；切割、打磨鋁絲，使組件表面平整；在矽酸鹽體系下對組件進行化學氧化；最後對鋁絲部位和焊接表面進行塗漆並乾燥。
文檔編號C23F17/00GK102489967SQ20111042315
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者冮冶, 史鳳嶺, 張春剛, 李晗曄, 杜景源 申請人:瀋陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司