一种7A85‑T7452铝合金航空零件硬质阳极化前处理方法与流程

文档序号:11147472阅读:747来源:国知局

本发明属于铝合金航空零件制造技术领域,涉及一种7A85-T7452铝合金航空零件硬质阳极化前处理方法。



背景技术:

随着技术的进一步发展,对新一代飞机主承力结构的使用寿命、环境耐受性提出了更高要求,新材料及新技术得到了大量的应用,7A85-T7452铝合金锻件是一种制造飞机大型复杂主承力构件的新一代材料,其制件具有较好的疲劳寿命。7A85-T7452铝合金主要成份约含有1.6%Cu,1.5%Mg,7.50%Zn及0.12%Zr。7A85-T7452铝合金锻件具有较高的亚晶织构强韧化效应,在制备过程中采用了二级人工强制时效处理调控材料强韧性。

铝合金航空零件制造一般包括机加工、表面阳极化处理等工艺。表面阳极化处理在实施前需要对零件进行表面的清理,称为阳极化前处理工艺。一般的阳极化前处理工艺为碱洗或混合酸(硝酸、氢氟酸、铬酸酐等)脱氧,该方法使零件表面容易产生网状晶界,出现原始晶界腐蚀痕迹缺陷,对疲劳寿命的提高产生不利影响。



技术实现要素:

本发明的目的是提出一种可提高7A85-T7452铝合金航空零件耐腐蚀性能及疲劳寿命的硬质阳极化前处理方法。

本发明的技术方案是:

(1)零件机械加工

将铝锂合金厚板按零件设计要求进行机械加工,机械加工去除量不低于5.0mm;

(2)孔处理

不大于Φ10mm的孔采用孔径挤压处理,挤压过盈量不低于0.20mm;大于Φ10mm的孔孔壁采用喷丸处理,选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质,对零件孔壁表面喷丸,喷丸强度为0.15A,覆盖率为100%~200%;

(3)表面喷丸处理

零件表面采用喷丸处理,选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质,对零件表面喷丸,喷丸强度为0.15A,覆盖率为100%~200%;

(4)脱脂处理

零件脱脂处理按2A12机械加工零件处理方法实施;

(5)硬质阳极化处理

零件表面阳极化处理采用硬质阳极化工艺,工艺参数为:硫酸浓度为300g/L~350g/L,槽液温度-5~0℃,阳极电流密度,2~3A/dm2,氧化时间80分钟。

本发明的优点是:本发明针对7A85-T7452铝合金存在较强内部亚晶织构的特点,在硬质阳极化前处理阶段增加零件的孔处理工艺及表面处理工艺。通过孔径挤压或喷丸对孔的处理,以及零件的表面喷丸处理对零件表面完整性进行了有效地修复,从而改善零件硬质阳极化氧化膜层的致密性及连续性,降低或消除氧化膜层缺陷,提高零件耐损伤性能。

本发明根据7A85-T7452铝合金锻件成份及组织织构的特点,改进了7A85-T7452铝合金航空零件硬质阳极化前处理工艺。主要特点为:零件采用孔径机械挤压或喷丸工艺处理零件上的孔,采用喷丸工艺处理零件表面,构建零件新的表面完整性,改善零件氧化膜层的致密性及连续性,降低或消除氧化膜层缺陷,提高零件耐蚀性及耐疲劳性能;零件采用表面喷丸及阳极化相迭加的复合表面处理方法,保证生成较薄阳极化膜层而达到理想的腐蚀防护效果。

本发明可显著提高7A85-T7452铝合金航空零件的耐腐蚀性能及疲劳说明。其原因是:1)通过本发明对零件表面及孔的处理构建了零件新的表面完整性;2)通过本发明提高了零件本体的耐腐蚀性能;3)达到理想的腐蚀防护效果,采用喷丸及阳极化相迭加的复合表面处理方法仅需较薄阳极化膜层。本发明可有效提高零件表面完整性,避免零件表面缺陷,提高氧化膜的致密度及连续性,。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。一种7A85-T7452铝合金航空零件硬质阳极化前处理方法,采取该方法可提高零件耐腐蚀性能及疲劳寿命。其特征在于该方法的步骤为:

(1)零件机械加工

将铝锂合金厚板按零件设计要求进行机械加工,任何部位机械加工去除量不低于5.0mm。

(2)孔处理

不大于Φ10mm的孔采用孔径挤压处理,挤压过盈量不低于0.20mm;大于Φ10mm的孔孔壁采用喷丸处理,选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质,对零件表面喷丸,喷丸强度为0.15A,覆盖率为100%~200%。

(3)表面喷丸处理

零件表面采用喷丸处理,选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质,对零件表面喷丸,喷丸强度为0.15A,覆盖率为100%~200%。

(4)脱脂处理

零件脱脂处理按2A12机械加工零件处理方法实施。

(5)硬质阳极化处理

零件表面阳极化处理采用硬质阳极化工艺,工艺参数为:硫酸浓度为300g/L~350g/L,槽液温度-5~0℃,阳极电流密度,2~3A/dm2,氧化时间80分钟。

实施例1

表1为采用本发明经机加工-孔机械挤压处理-表面喷丸处理-硬质阳极化等工序制备零件疲劳寿命效果。其中:

(1)孔处理,选用比初孔大0.40mm的合金钢棒,加力使其零件上的孔中穿过,从而完成对孔壁的挤压。随后对挤压后的孔铰圆,并使其满足设计图纸要求。

(3)表面喷丸处理

选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质,对零件表面喷丸,喷丸强度为0.15A,喷丸覆盖率为100%~200%。

(4)表面阳极化处理

零件表面阳极化处理采用硬质阳极化工艺,工艺参数为:硫酸浓度为300g/L~350g/L,槽液温度-5~0℃,阳极电流密度,2~3A/dm2,氧化时间80分钟。

表1发明实施途径1制成不同孔径零件疲劳寿命改善效果对比

实施例2

表2为采用本发明经机加工-孔喷丸处理-表面喷丸处理-硬质阳极化等工序制备零件疲劳寿命效果。其中:

(1)孔处理

选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质,对孔壁喷丸处理,喷丸强度为0.15A,喷丸覆盖率为100%~200%。

(3)表面喷丸处理

选用0.70mm铸钢丸作为喷丸介质,对零件表面喷丸,喷丸强度为0.15A,喷丸覆盖率为100%~200%。

(4)表面阳极化处理

零件表面阳极化处理采用硬质阳极化工艺,工艺参数为:硫酸浓度为300g/L~350g/L,槽液温度-5~0℃,阳极电流密度,2~3A/dm2,氧化时间80分钟。

表2发明实施途径2制成零件疲劳寿命改善效果对比

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