一種7A85‑T7452鋁合金航空零件硼硫酸陽極化前處理方法與流程
2024-02-17 05:46:15
本發明屬於鋁合金航空零件製造技術領域，涉及一種7A85-T7452鋁合金航空零件硼硫酸陽極化前處理方法。
背景技術：
隨著技術的進一步發展，對新一代飛機主承力結構的使用壽命、環境耐受性提出了更高要求，新材料及新技術得到了大量的應用，7A85-T7452鋁合金鍛件是一種製造飛機大型複雜主承力構件的新一代材料，其製件具有較好的疲勞壽命。7A85-T7452鋁合金主要成份約含有1.6％Cu，1.5％Mg，7.50％Zn及0.12％Zr。7A85-T7452鋁合金鍛件具有較高的亞晶織構強韌化效應，在製備過程中採用了二級人工強制時效處理調控材料強韌性。
鋁合金航空零件製造一般包括機加工、表面陽極化處理等工藝。表面陽極化處理在實施前需要對零件進行表面的清理，稱為陽極化前處理工藝。一般的陽極化前處理工藝為鹼洗或混合酸(硝酸、氫氟酸、鉻酸酐等)脫氧，該方法使零件表面容易產生網狀晶界，出現原始晶界腐蝕痕跡缺陷，對疲勞壽命的提高產生不利影響。
技術實現要素：
本發明的目的是提出一種可提高7A85-T7452鋁合金航空零件耐腐蝕性能及疲勞壽命的硼硫酸陽極化前處理方法。
本發明的技術方案是：該方法的步驟為：
(1)零件機械加工
將鋁鋰合金厚板按零件設計要求進行機械加工，機械加工去除量不低於5.0mm。
(2)孔處理
不大於Φ10mm的孔採用孔徑擠壓處理，擠壓過盈量不低於0.20mm；大於Φ10mm的孔孔壁採用噴丸處理，工藝參數為：選用0.70mm鑄鋼丸作為噴丸介質，對零件孔壁表面噴丸，噴丸強度為0.15A，覆蓋率為100％～200％；
(3)表面噴丸處理
零件表面採用噴丸處理，選用0.70mm鑄鋼丸作為噴丸介質，對零件表面噴丸，噴丸強度為0.15A，覆蓋率為100％～200％；
(4)脫脂處理
零件脫脂處理按2A12機械加工零件處理方法實施；
(5)硼硫酸陽極化處理
零件表面陽極化處理採用硼硫酸陽極化工藝，工藝參數為：硫酸濃度40g/L硫酸,硼酸濃度8g/L，槽液溫度20～25℃，氧化時間22分鐘，氧化電壓13～17V。
本發明的優點是：本發明針對7A85-T7452鋁合金存在較強內部亞晶織構的特點，在硼硫酸陽極化前處理階段增加零件的孔處理工藝及表面處理工藝。通過孔徑擠壓或噴丸對孔的處理，以及零件的表面噴丸處理對零件表面完整性進行了有效地修復，從而改善零件硼硫酸陽極化氧化膜層的緻密性及連續性，降低或消除氧化膜層缺陷，提高零件耐損傷性能。
本發明根據7A85-T7452鋁合金鍛件成份及組織織構的特點，改進了7A85-T7452鋁合金航空零件硼硫酸陽極化前處理工藝。主要特點為：零件採用孔徑機械擠壓或噴丸工藝處理零件上的孔，採用噴丸工藝處理零件表面，構建零件新的表面完整性，改善零件氧化膜層的緻密性及連續性，降低或消除氧化膜層缺陷，提高零件耐蝕性及耐疲勞性能；零件採用表面噴丸及陽極化相迭加的複合表面處理方法，保證生成較薄陽極化膜層而達到理想的腐蝕防護效果。
本發明可顯著提高7A85-T7452鋁合金航空零件的耐腐蝕性能及疲勞說明。其原因是：1)通過本發明對零件表面及孔的處理構建了零件新的表面完整性；2)通過本發明提高了零件本體的耐腐蝕性能；3)達到理想的腐蝕防護效果，採用噴丸及陽極化相迭加的複合表面處理方法僅需較薄陽極化膜層。
本發明可有效提高零件表面完整性，避免零件表面缺陷，提高氧化膜的緻密度及連續性，。
具體實施方式
下面對本發明做進一步詳細說明。一種7A85-T7452鋁合金航空零件硼硫酸陽極化前處理方法，採取該方法可提高零件耐腐蝕性能及疲勞壽命。該方法的步驟為：
(1)零件機械加工
將鋁鋰合金厚板按零件設計要求進行機械加工，任何部位機械加工去除量不低於5.0mm。
(2)孔處理
不大於Φ10mm的孔採用孔徑擠壓處理，擠壓過盈量不低於0.20mm；大於Φ10mm的孔孔壁採用噴丸處理，選用0.70mm鑄鋼丸作為噴丸介質，對零件表面噴丸，噴丸強度為0.15A，覆蓋率為100％～200％。
(3)表面噴丸處理
零件表面採用噴丸處理，選用0.70mm鑄鋼丸作為噴丸介質，對零件表面噴丸，噴丸強度為0.15A，覆蓋率為100％～200％。
(4)脫脂處理
零件脫脂處理按2A12機械加工零件處理方法實施。
(5)硼硫酸陽極化處理
零件表面陽極化處理採用硼硫酸陽極化工藝，工藝參數為：硫酸濃度40g/L硫酸,硼酸濃度8g/L，槽液溫度20～25℃，氧化時間22分鐘，氧化電壓13～17V。
實施例1
表1為採用本發明經機加工-孔機械擠壓處理-表面噴丸處理-硼硫酸陽極化等工序製備零件疲勞壽命效果。其中：
(1)孔處理，選用比初孔大0.40mm的合金鋼棒，加力使其零件上的孔中穿過，從而完成對孔壁的擠壓。隨後對擠壓後的孔鉸圓，並使其滿足設計圖紙要求。
(3)表面噴丸處理
選用0.70mm鑄鋼丸作為噴丸介質，對零件表面噴丸，噴丸強度為0.15A，噴丸覆蓋率為100％～200％。
(4)表面陽極化處理
零件表面陽極化處理採用硼硫酸陽極化工藝，工藝參數為：硫酸濃度40g/L硫酸,硼酸濃度8g/L，槽液溫度20～25℃，氧化時間22分鐘，氧化電壓13～17V。
表1 發明實施途徑1製成不同孔徑零件疲勞壽命改善效果對比
實施例2
表2為採用本發明經機加工-孔噴丸處理-表面噴丸處理-硼硫酸陽極化等工序製備零件疲勞壽命效果。其中：
(1)孔處理
選用0.70mm鑄鋼丸作為噴丸介質，對孔壁噴丸處理，噴丸強度為0.15A，噴丸覆蓋率為100％～200％。
(3)表面噴丸處理
選用0.70mm鑄鋼丸作為噴丸介質，對零件表面噴丸，噴丸強度為0.15A，噴丸覆蓋率為100％～200％。
(4)表面陽極化處理
零件表面陽極化處理採用硼硫酸陽極化工藝，工藝參數為：硫酸濃度40g/L硫酸,硼酸濃度8g/L，槽液溫度20～25℃，氧化時間22分鐘，氧化電壓13～17V。
表2 發明實施途徑2製成零件疲勞壽命改善效果對比