2024年的最后几天,阿塞拜疆、韩国接连发生了震惊世界的航空事故,导致不少人对商用航空的安全运营产生担忧。作为普通人,我们对航空事故的发生深感痛心;同时作为航空人,我们深感责任重大,我们能做的,就是把好每道质量关,对每一个产品放行负责。
对于航空安全,建议大家提高安全意识,选择更为可靠的航空公司。我对身边的人讲,坐飞机要先选机型,再选航班时间。我们期待着航空业的持续改进,这不仅仅是航空体系的要求,更是真正能够让飞行变得更加安全的有效举措。航空人要肩负使命,砥砺前行。
言归正传,今天开始给大家介绍航空零部件的表面处理技术。背景是这些年,有好几位朋友来咨询,零件表面钝化了,现在要焊接了,该怎么办;钝化层要不要去除,等等这样的问题。应该说,如果零件需要焊接、钎焊或者机械加工等,表面处理工艺应该在这些工艺步骤之后。限于对方保密要求,为何会先做了钝化,后面还要进行焊接,就不得而知了。
下面,我们就来看看什么是表面处理,有哪些工艺技术。本文将分三讲。首先介绍的是阳极氧化工艺、重铬酸工艺、电解处理,还有黑色氧化涂层等表面氧化处理工艺。
关键词:表面处理、阳极氧化、铬酸、电解、铝合金、镁合金
阳极化工艺
阳极氧化是一种利用电解方法在金属表面形成氧化膜的表面处理技术。航空里主要是用于在铝合金表面产生氧化铝涂层。其工艺过程主要包括:
预处理:进行除油、去污、酸洗等处理,以确保氧化膜转化的质量和结合力。
阳极氧化:将零件放入电解槽中作为阳极,以铅板、石墨等作为阴极进行电解。需要选择合适的电解液和电解参数,如电压、电流密度、电解时间等。
后处理:阳极氧化后的工件需要进行清洗、封闭等后处理。清洗是为了去除工件表面残留的电解液,封闭则是通过化学或物理方法对氧化膜的微孔进行填充,以提高氧化膜的耐腐蚀性、耐磨性和绝缘性。
常用的规范有MIL-A-8625 用于铝和铝合金的阳极化涂层、AMS2470 铝合金铬酸工艺的阳极化处理、AMS2472 铝合金的硫酸工艺染色涂层阳极化处理。
重铬酸工艺
铬酸处理是让零件浸在以铬酸或重铬酸盐为主的处理液中,通过化学反应在零件表面形成一层稳定铬酸盐膜的处理方法。
航空里主要用于镁合金(锰含量不能高),铸件、锻件皆可。
电解处理
电解处理是使用电流通过电解质溶液或电解质固体,以实现物质的化学变化或钝化的过程。航空里主要是用于镁合金,规范是AMS2476,以提高零件的耐腐蚀性、耐磨性,还可以确保油漆粘连性。当然,为了获得最大的耐腐蚀性能,必须在转化膜表面进一步使用树脂密封或者油漆处理。
跟重铬酸处理的表面比起来,电解表面虽然更加耐腐蚀,但是也变得更加粗糙,更加脆。
黑色氧化涂层
在航空里,这是一种用于碳钢和合金钢零件的的转化涂层,比如齿轮、传动轴和轴承座等,会在零件表面形成黑色的氧化铁涂层。这些零件的特点是服役时它们都处在油里,黑色氧化涂层可以更好的吸收油和蜡质,使得零件可以增加轻微的耐腐蚀性,从而得到更好的保护。可参考规范AMS2485。
这个耐腐蚀性之所以轻微,是因为黑色氧化涂层非常薄,因此它的保护效果是有局限性的,要么腐蚀介质不能太厉害,要么就只是应对零件存储时防腐的需要,而且还有使用温度限制,一般就是不能超过油温。
最后
最后留一个问题:零件在设计的时候,图纸的尺寸是否要包含表面处理后的影响呢?