航空铝合金微弧氧化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104562141A(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201510012245.0(22)申请日2015.01.09(71)申请人哈尔滨东安发动机（集团）有限公司地址150066黑龙江省哈尔滨市平房区保国大街51号(72)发明人田翠翠陆山吴彦芬王国成张彦飞(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人杜永保(51)Int.Cl.C25D11/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称航空铝合金微弧氧化方法(57)摘要本发明通过提高成膜电解液成分并加大反应初期脉冲放电能量来改善成膜速度，将电压引入到高压放电区域，提高膜层厚度的同时保证膜层质量及成膜稳定性。本发明可以使2A14铝合金零件表面膜层厚度达到110微米以上，为机械加工留有充分磨削余量的同时保证了磨削后的光度及致密度要求，达到航空用零件粗糙度、硬度及厚度的使用要求。CN104562141ACN104562141A权利要求书1/1页1.一种航空铝合金微弧氧化方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：(1)在微弧氧化槽体中配制微弧氧化溶液，溶液的重量比为氢氧化钾0.8-1.2g/L、硅酸钠3-5g/L、四硼酸钠0.3-0.6g/L、铝酸钠3-5g/L，加入顺序为铝酸钠、氢氧化钾、硅酸钠及四硼酸钠；(2)将零件进行除油、水洗、烘干，然后对非微弧表面进行保护，采用铝制挂具进行装夹，将装夹后的零件浸入到槽体的微弧氧化溶液中，保证挂具与微弧氧化槽体中的阳极充分接触；(3)打开微弧氧化设备电源，设置参数：正向电流密度10-15A/dm2，负向电流：1A；正向占空比：50％，负向占空比：50％；频率：50Hz；反应时间：1-3h；按开始键电源进入工作状态，待电压上升为430V以上，或零件表面出现起弧现象时，将负向电流密度设置为6-9A/dm2，整个反应过程均用冷却设备进行冷却，保证溶液温度在16-35℃之间；(4)反应后关闭电源，将零件取出，卸下夹具、水洗、烘干；(5)最终检验。2.如权利要求1所述的航空铝合金微弧氧化方法，其特征是，所述的步骤(1)中，配制过程中用洁净的压缩空气全程搅拌以保证药品进行完全反应。3.如权利要求1所述的航空铝合金微弧氧化方法，其特征是，所述的步骤(2)中，零件浸入到槽体的微弧氧化溶液的高度为零件上表面距液面5-10cm。4.如权利要求1所述的航空铝合金微弧氧化方法，其特征是，所述的步骤(3)中，微弧氧化过程中用压缩空气进行全程搅拌，保证溶液混合的均匀性与反应温度的一致性。2CN104562141A说明书1/3页航空铝合金微弧氧化方法技术领域[0001]本发明涉及一种航空铝合金微弧氧化方法，尤其是一种使2A14铝合金膜层的厚度满足使用要求的微弧氧化方法。背景技术[0002]2A14铝合金是一种航空铝合金材料，在航空领域中得到广泛的使用。为满足使用指标要求，需要对该材料制备的零件进行表面微弧氧化处理，以形成一层微弧氧化膜层。为满足后续加工的需要，要求该微弧氧化膜层厚度需达到100微米以上。由于该材料没有成熟的微弧氧化工艺，采用目前其它类型的铝合金微弧氧化工艺，如将ZL105、ZL114及5A02铝合金的微弧氧化工艺应用到2A14铝合金中，膜层厚度不足35微米，其主要原因是与2A14铝合金中较高的铜含量密切相关，铜元素对反应的阻碍作用，导致微弧氧化过程中起弧时间长、电压上升缓慢、反应程度较轻不剧烈等现象，导致反应后的膜层薄。发明内容[0003]本发明目的是一种2A14铝合金微弧氧化方法，实现表面膜层厚度达到一定的指标，满足使用要求。[0004]本发明的技术方案是，所述的航空铝合金微弧氧化方法包括以下步骤：(1)在微弧氧化槽体中配制微弧氧化溶液，溶液的重量比为氢氧化钾0.8-1.2g/L、硅酸钠3-5g/L、四硼酸钠0.3-0.6g/L、铝酸钠3-5g/L，加入顺序为铝酸钠、氢氧化钾、硅酸钠及四硼酸钠；(2)将零件进行除油、水洗、烘干，然后对非微弧表面进行保护，采用铝制挂具进行装夹，将装夹后的零件浸入到槽体的微弧氧化溶液中，保证挂具与微弧氧化槽体中的阳极充分接触；(3)打开微弧氧化设备电源，设置参数：正向电流密度10-15A/dm2，负向电流：1A；正向占空比：50％，负向占空比：50％；频率：50Hz；反应时间：1-3h；按开始键电源进入工作状态，待电压上升为430V以上，或零件表面出现起弧现象时，将负向电流密度设置为6-9A/dm2，整个反应过程均用冷却设备进行冷却，保证溶液温度在16-35℃之间；(4)反应后关闭电源，将零件取出，卸下夹具、水洗、烘干；(5)最终检验。[0005]所述的步骤(1)中，配制过程中用洁净的压缩空气全程搅拌以保证药品