航空铝合金7075表面处理工艺
7075铝合金热挤压工艺
7075铝合金热挤压工艺7075铝合金热挤压工艺是一种先进的金属加工方法，可以用于制造各种高强度、耐腐蚀的结构件。
本文将以人类的视角，生动描述7075铝合金热挤压工艺的过程和特点。
我们来了解一下7075铝合金的特性。
7075铝合金是一种高强度的铝合金，具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
它通常用于航空航天、汽车、火箭等领域，要求材料具备轻量化、高强度和耐久性的特点。
热挤压是一种常见的金属加工方法，它利用加热后的金属在模具中受到强大的挤压力，从而改变其形状。
7075铝合金的热挤压工艺也是如此。
将7075铝合金加热到适当的温度，使其变得柔软并易于挤压。
然后，将加热后的铝合金放入挤压机的模具中，通过高压力将其挤压成所需的形状。
在挤压过程中，铝合金会受到巨大的力量，从而使其内部结构发生变化，达到增强材料的目的。
7075铝合金热挤压工艺的优点主要体现在以下几个方面：热挤压可以使7075铝合金的晶粒尺寸减小，提高材料的强度和硬度。
这是因为在挤压过程中，铝合金的晶粒会被拉长和细化，从而提高了材料的机械性能。
热挤压可以使7075铝合金的结构更加致密，从而提高其耐腐蚀性能。
挤压过程中，铝合金的孔隙和缺陷会被填补或消除，使材料的密度增加，从而使其更加耐久。
7075铝合金热挤压工艺还可以实现材料的变形控制和形状设计，使其更加适应复杂的工程要求。
通过调整挤压过程中的参数，可以实现不同形状和尺寸的铝合金制品的生产。
总的来说，7075铝合金热挤压工艺是一种先进的金属加工方法，可以制造出高强度、耐腐蚀的结构件。
它具有晶粒细化、结构致密和形状设计的优点。
通过合理控制挤压参数，可以实现对铝合金材料性能的调控，满足不同工程领域的需求。
这一工艺的应用将进一步推动铝合金在航空、汽车等领域的应用，促进工业的发展。
7075铝合金材料知识
7075铝合金材料知识摘要：1.7075铝合金的概述2.7075铝合金的成分和性能3.7075铝合金的应用领域4.7075铝合金的生产工艺5.7075铝合金的优点和局限性6.7075铝合金的市场前景和趋势正文：7075铝合金是一种高强度、耐腐蚀的铝合金材料，主要由铝、锌、铜、镁和硅等元素组成。
作为一种冷处理锻压合金，7075铝合金具有较高的强度和硬度，远远超过软钢。
它的结构紧密，耐腐蚀性能强，因此广泛应用于航空、船用板材等领域。
7075铝合金的成分主要包括铝、锌、铜、镁和硅等元素。
其中，铝是主要元素，占合金总成分的约98%以上。
锌、铜、镁和硅等元素的比例则根据具体应用领域的需求进行调整。
这些元素的共同作用使得7075铝合金具有良好的抗拉强度、伸长应力、耐腐蚀性能和耐磨性等性能。
7075铝合金广泛应用于航空、航天、汽车、机械制造、船舶、建筑和装修等领域。
在航空领域，7075铝合金常用于制造飞机结构件、起落架、发动机零件等；在航天领域，它可用于制造火箭、导弹等部件；在汽车领域，它可用于制造发动机、传动系统等关键部件；在建筑领域，它可用于制造门窗、幕墙等。
7075铝合金的生产工艺主要包括熔炼、铸造、轧制、拉伸和热处理等步骤。
首先，将铝、锌、铜、镁和硅等原料进行熔炼，然后通过铸造制成铸锭。
接着，将铸锭经过轧制、拉伸等工艺制成各种规格的板材、棒材和管材等。
最后，通过热处理等工艺提高合金的力学性能和耐腐蚀性能。
7075铝合金具有许多优点，如强度高、耐腐蚀性能强、加工性能好等。
但是，它也存在一些局限性，如焊接性能较差、对抵抗腐蚀的能力较弱等。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的铝合金材料。
随着航空、航天、汽车等领域的不断发展，对7075铝合金等高性能铝合金材料的需求越来越大。
未来，7075铝合金市场前景看好，需求将持续增长。
7075铝合金的研究现状
7075铝合金的研究现状0 前言铝及其合金的密度低，强度高，耐腐蚀，耐低温，是一种重要的结构材料[1]。
7075铝合金作为一种典型的Al-Zn-Mg-Cu系强化型铝合金，具有比重小、强度高、加工性能好等特点，被广泛应用于航空航天等领域[2]。
该铝合金含有1%～8%的Zn元素和少量的Mg，Cr 或Cu元素，为可热处理强化铝合金[3]。
它通过淬火时效后析出大量弥散强化相使合金得到强化[4]，合金性能良好。
7075铝合金在国外的发展可追溯到20世纪40年代，1943年，美国成功研制出7075铝合金，成为第一个可以用于实际的7×××系铝合金[5]。
二战期间，国外已经研制出高强7075-T6合金，并在20世纪60年代之前广泛应用在民用和军用飞机上，接着研制出了7075-T73合金，以牺牲15%的静强度来提高抗应力腐蚀能力，随后又开发了T76状态合金，在牺牲较小强度的条件下可获得一定的抗腐蚀性能。
随着科技的进步，各种状态的7075铝合金逐渐被开发出来。
文中总结了国内外7075铝合金在生产工艺、表面处理工艺、焊接工艺和热处理工艺(特别是焊后热处理)等几个方面的研究现状，指出目前仍需研究的内容与方向，为同行进一步进行7075的研究设计开发提供参考。
1 7075铝合金的生产工艺高强Al-Zn-Mg-Cu系铝合金初期主要采用传统铸造，熔炼方式有真空熔炼、电阻炉熔炼及其它熔炼方法，用轧制、锻造或挤压的方式进行成形。
此方法简单，但存在晶粒粗大、偏析严重、组织疏松、固溶度低等问题，限制了性能的进一步提高。
在我国经济建设取得重大成就、发展质量和效益不断提升的新形势下，水利事业发展取得了很大进步，逐步进入保障国民经济发展、推动节水供水重大水利工程建设的新时期。
党的十九大报告对“贯彻新发展理念，建设现代化经济体系”进行部署，明确提出“质量第一”“质量强国”理念。
《中共中央国务院关于开展质量提升行动的指导意见》中提出，要提升建设工程质量水平，推进全面质量管理，加强全面质量监管[1]。
航空铝的处理流程
航空铝的处理流程
航空铝合金的处理流程主要包括以下步骤：
1. 熔炼与铸造：首先，按照所需合金成分精确配比铝、镁、铜、锌、锰等元素，经过熔炼得到高品质铝合金铸锭。
2. 热处理：铸锭通过均匀化退火去除内应力，改善组织结构，确保材料性能稳定。
3. 锻造与轧制：铸锭经高温锻造或热轧成板材、棒材、管材等不同形状半成品，以提高材料的机械强度和韧性。
4. 时效硬化：对半成品进行固溶处理后，在一定温度下进行人工时效，使材料内部析出强化相，进一步提升材料的硬度和耐疲劳性。
5. 表面处理：根据使用要求，可能包括阳极氧化、化学镀、电镀、喷漆等工艺，增强抗腐蚀能力和外观效果。
6. 精密加工：对已处理的航空铝材进行精密机械加工，如切削、钻孔、铣削等，制成符合设计要求的零部件。
7. 质量检验：每一步骤完成后都要进行严格的质量控制和检测，
确保最终产品的力学性能、尺寸精度及表面质量满足航空工业的苛刻标准。
RRA处理
7055型合金的RRA处理RRA处理(Retrogression and Reaging treatment)：1974年以色列飞机公司发明的一种三级时效工艺。
7055型铝合金的RRA处理，铸锭在盐浴炉中经460℃，24h均匀化处理后铣面，热轧至2mm厚板材。
试样经470℃，0.5h固溶处理，水淬后，分别进行单级别、双级和三级(RRA)时效处理，单级时效温度为120℃，双级时效温度分别为120℃和160℃，三级时效温度分别为120℃，185℃和120℃。
合金化学成份分析％由图可知，经过第一级时效后的试样在较高的温度进行回归处理时，硬度/强度的变化经过了一个降低—升高—再降低的过程，这应该与析出强化相的溶解—析出—粗化过程相对应。
进一步回归，则可能因为这些析出相的粗化而进一步是硬度减小，在回归处理过程中，晶界析出物持续长大。
而且在第三级时，晶界析出物仍然会继续长大，体积分数增加，析出物间距进一步加大。
最终使RRA处理的试样晶界析出物特征类似于T76，甚至T73状态。
Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金RRA处理7075的RRA处理包括三个阶段：1—淬火后在120℃时效24小时，达到最高强度，即典型的T6状态；2—对T6状态的合金在200~260℃下加热几十秒到几分钟并迅速冷却，即回归处理；3—回归后的合金在120℃再时效24小时到峰值强度。
RRA处理可保证7075合金获得T6状态的强度和T76状态的耐蚀性。
7075铝合金RRA处理后使强度和耐蚀性良好结合的原因，归因于回归对其晶粒内和晶界的显微组织有不同影响所致：第一阶段时效后在晶粒内形成了尺寸3~4μm、部分共格弥散相η′，同时在晶界分布较粗大的、基本上呈连续链状的非共格相质点，这种类型的晶界组织对应力腐蚀开裂和剥落腐蚀都十分敏感；第二阶段，在回归温度作用下，原先并非稳定状态的晶粒内部分共格的弥散相η′又都溶解到固溶体内，晶界上连续链状析出相并和集聚，链状析出相不再连续，彼此间不再首尾相连，有一定间距；第三阶段：再时效后晶内又析出了部分共格的弥散相η′，但晶界组织与回归后的相似，仍为断续分布的非共格析出相。
7075铝合金表面钼酸盐钝化工艺
7075铝合金表面钼酸盐钝化工艺徐临超;陈贤杭;李勇【摘要】A environmental friendly process by molybdate for 7075 aluminum alloy surface has been investigated for replacing the high toxic one by chromate.Effects of bath composition, pH, treatment temperature and time on the properties of passivation film have been discussed. Results of Neutral Salt Spray tests show that an uniform deep black passivationfilm with corrosion resistance better than by chromate treatment is formed on the surface of 7075 aluminum alloy, non-continuous state micro structure, uniformly distributed circular bright spots.%采用环境友好型钼酸盐工艺取代铬酸盐工艺对7075铝合金表面进行钝化处理，探讨了钝化液成分、pH 值、处理温度及时间对钝化膜层耐蚀性的影响。
中性盐雾腐蚀（NSS）实验表明，采用钼酸盐钝化工艺获得膜层的耐蚀性优于铬酸盐钝化膜，膜层为无金属光泽的均匀黑色钝化膜，微观结构呈非连续性网状结构，有均匀分布的圆形亮色斑点。
【期刊名称】《浙江工贸职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P49-52)【关键词】7075铝合金;钼酸盐钝化;耐蚀性【作者】徐临超;陈贤杭;李勇【作者单位】浙江工贸职业技术学院，浙江温州325003;浙江工贸职业技术学院，浙江温州325003;浙江工贸职业技术学院，浙江温州325003【正文语种】中文【中图分类】TG178徐临超，陈贤杭，李勇（浙江工贸职业技术学院，浙江温州325003）7075铝合金是一种冷处理锻压用合金，其强度优于软钢，机械性能好，被广泛应用于航空航天、交通运输、模具加工制造、轻工制造、机械设备零部件、工装夹具等工业领域。
7075铝合金板生产技术标准
7075铝合金板生产技术标准
7075铝合金是一种高强度的铝合金，常用于航空和航天工业等领域，因其优越的机械性能而备受青睐。
生产7075铝合金板通常需要遵循一系列的技术标准和规范。
以下是一些可能适用于7075铝合金板生产的技术标准：
1. AMS标准：AMS（Aerospace Materials Specifications）是由美国航空航天工业协会（SAE）颁布的一系列航空材料规范。
对于7075铝合金，AMS 4044、AMS 4045等规范可能涉及到其生产、化学成分、热处理等方面的要求。
2. ASTM标准：ASTM（American Society for Testing and Materials）发布了一系列涉及铝及铝合金的标准。
对于7075铝合金，ASTM B209标准规定了铝和铝合金板、薄板、卷的通用规范，包括7075合金。
3. 国际标准：国际标准组织（ISO）也可能发布一些与7075铝合金生产相关的标准。
例如，ISO 6361可以涉及到铝和铝合金的化学成分、机械性能等方面。
4. 生产工艺标准：针对7075铝合金板的生产，可能还需要遵循一些具体的工艺标准，包括涉及铸造、热处理、轧制等生产环节的标准。
5. 客户要求：根据具体应用，生产7075铝合金板的厂家可能需要符合特定客户的要求和规格。
生产7075铝合金板时，还需要考虑材料的热处理和淬火等工艺，以确保最终产品能够满足要求的机械性能和耐腐蚀性能。
对于具体的技术标准和规范要求，建议参考相关的标准文件或咨询相关领域的专业人士。
铝合金表面处理工艺
工艺知识铝材表面处理工艺大全介绍总则表面处理：它是通过机械和化学的方法处理后,能在产品的表面上形成一层保护机体的保护层;在自然界中能达到稳定状态,增加机体的抗蚀性和增加产品的美观,从而提升产品的价值;表面处理种类的选择首先要从使用环境,使用寿命,人为欣赏的角度出发,当然经济价值也是考虑的核心所在;表面处理的流程包括前处理,成膜,膜后处理;包装,入库;出货等工序,其中前处理包括机械处理,化学处理;机械处理包括喷吵,抛丸,打磨,抛光,打蜡等工序;机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平,补救表面其它外观不良现象; 化学处理使产品表面的油污锈迹去除,并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体,确保镀层有一个稳定状态,增加保护层的结合力,从而达到保护机体的作用;铝材表面处理铝材常见的化学处理有铬化,喷漆, 电镀,阳极氧化,电泳等工艺;其中机械处理有拉丝,抛光,喷吵,打磨等工艺;——————第一节铬化铬化会便产品表面形成一层化学转化膜,膜层厚度在 ,这层转化膜吸附性好,主要作为涂装底层;外观有金黄色,铝本色,绿色等;这种转化膜导电性能好,是电子产品的最好选项,如手机电池内导电条,磁电设备等;该膜层适合所有铝及铝合金产品;但该转化膜质软,不耐磨,因此不利于做产品外部件利用;铬化工艺流程：脱脂—>铝酸脱—>铬化—>包装—>入库铬化适合于铝及铝合金,镁及镁合金产品;品质要求：1颜色均匀,膜层细致,不可有碰伤,刮伤,用手触摸,不能有粗糙,掉灰等现象;2 膜层厚度 ;——————第二节,阳极氧化阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀,致密的氧化层,Al2O3 ;6H2O 俗名钢玉这种膜能使产品的表面硬度达到200-300HV,如果特种产品可以做硬质阳极氧化,产品表面硬度可达400-1200HV,因而硬质阳极氧化是油缸,传动,不可缺的表面处理工艺;另外这种产品耐磨性非常好,可做航空,航天相关产品的必用工艺;阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色,装饰性比硬质氧化要好的多;施工要点:阳极氧化对材质要求很严格,不同的材质表面有不同的装饰效果,常用的材质有6061,6063,7075,2024 等,其中,2024 相对效果要差一些, 由于材质中CU 的含量不同,因此7075 硬质氧化呈黄色,6061,6063 呈褐色,但普通阳极氧化6061,6063,7075 没多大的差别,但2024 就容易出现很多金斑;一,常见工艺常见的阳极氧化工艺有拉丝雾面本色,拉丝亮面本色,拉丝亮面染色,雾面拉丝染色可染成任何色系;抛光亮面本色,抛光雾面本色,抛光亮面染色,抛光雾面染色;喷吵亮面本色,喷吵雾面本色,喷沙染色; 以上镀种均可用在灯饰器材上;二,阳极氧化工艺流程除油—>碱蚀—>化抛—>中和—>黎地—>中和阳极氧化—>染色—>封孔—>热水洗—>烘干三,常见品质异常判断A 表面出现花斑;这种异常一般是由于金属调质不好或材质本身太差所至,处理办法,重新热处理;或更换材质;B 表面出现彩虹色;这种异常一般阳极作业失误所致;,上挂时松动,造成产品导电不良;,处理办法,退电重新阳极处理;C,表面碰伤,刮伤严重;这种异常一般是由于运输或加工过程中,作业大意所致,处理办法,退电,打磨再电;D,染色时表面出现白点;,这种异常一般是由于阳极作业时,水中有油,或其它杂质所致; 四,品质标准1 膜厚5-25um ,硬度在200HV 以上,封孔实验色变率小于5%2 盐雾实验在36 小时以上,且能达到9 级以上CNS 标准3 外观不能有碰伤,刮伤,彩云等现象;表面不能有挂点,发黄等不良现象四,压铸铝,如A380,A365,A382 等均不能做阳极氧化——————第三节,铝材电镀工艺一,铝及铝合金材料的优点具有导电性好,传热快,比重轻,易于成型等优点,但铝及铝合金有硬度低,不耐磨,易发生晶间腐蚀,不易焊接,等缺点,影响到使用范围;故为了扬长避短,现代工业中,利用电镀解决了这一问题;二,铝材电镀的优点1 改善装饰性,2 提高表面硬度与耐磨性3 降低摩擦系数,改善润滑性;4 提高表面导电性能;5 提高耐蚀性包括与其它金属组合6 易于焊接7 提高与橡胶热压合时的结合力;8 提高反光率9 修复尺寸公差由于铝是一个比较活泼的金属,被电镀物均比铝材活泼性强,因此,电镀前,必须做相应的化学转化,如浸锌,锌铁合金,锌镍合金,而使锌及锌合金底层有良好的结合力的中间层氰化镀铜层;压铸铝由于机体结构疏松,打磨时,不能打磨掉机体表层部份,否则出现针孔,吐酸,脱皮等现象;三,铝材电镀的工艺流程为脱脂—>碱蚀—>活化—>锌置换—>活化—>电镀如镍,锌,铜等—>镀铬或钝化—>烘干; 1、常见的铝材电镀镀种有镀镍珍珠镍,沙镍,黑镍,镀银面银,厚银,镀金,镀锌彩锌,黑锌,蓝锌,镀铜青鼓铜,白锡铜,碱铜,焦铜,酸铜,镀铬白铬,硬铬,黑铬等;2、常见镀种的用途1 镀黑色,如黑锌,黑镍,等均用在光学电子及医疗器械上;2 镀金,银是电子产品的最好导体,同时也能提高产品的高等装饰性,但价格比较昂贵,一般均用在电子产品导电方面,如高精电线端子等的电镀;3 铜,镍,铬是现代科学领域中最普及的混合镀种,不管在装饰性,抗蚀性,均是目前世界上最普及的镀种;价格低廉,可用在运动器材,灯饰,大部份电子行业中;4 铜系镀种中,白锡铜是七八十年代发展起来用于环保形镀种,白色亮丽,是首饰行业的首选;青铜铅锡铜可做仿金,因而是比较好的装饰性镀种但铜的防变色性比较差,因而发展比较慢;5 锌系电镀：镀锌层呈青白色,易溶于酸,碱;由于锌的标准电位比铁负,对钢铁而言,可提供可靠的电化学保护;在工业大气,海洋性大气中使用的钢铁制品均可选择锌作保护层;6 硬铬,在一定的条件下沉积的铬镀层有很高的硬度和耐磨性,硬度达到HV900-1200kg/mm ,铬是常用镀层中硬度最高的镀层,可提高零件的耐磨性,延长使用寿命;如工,模,量,卡具,等;因此该镀种是气缸,油压,传动系统不可缺少的处理方式;3、常见异常及改善措施1 脱皮：a 锌置换不好,时间过长或太短,改善措施,重新确定置换时间,槽液温度,槽液浓度等作业参数;b ,活化不够,改善措施,改变活化方式;c 前处理不彻底,工件表面有油,改善措施,加强前处理;2 表面粗糙：a,电镀液光剂,柔剂,针孔剂量不适,重新调整助剂数量;b 机体表面本身粗糙,重新打磨后再电镀;3 表面发黄属低电位走势不正,改变装挂方式;加适量的走位剂;4 表面起毛齿：电镀液太脏,加强过滤,作适当的槽液处理;4、品质要求1 外观无发黄,针孔,毛刺,起泡,碰伤,刮伤等不良现象;2 膜厚 15um 以上,盐雾实验48 小时,达美军标9 级以上,电位差130-150mv 区间;3 结合力能通过60 度弯曲实验;4 特殊环境的产品,可做相应的变动;5、铝及铝合金电镀操作注意事项1 铝零件电镀宜用铝合金作挂具；2 铝及铝合金经过浸蚀后的各道工序必须快速进行,工序之间的间歇时间越短越好,以免重新氧化；3 第二次浸锌时间不能过长,以免造成过腐蚀；4 水洗必须洗干净；5 电镀过程中要防止中途断电;——————第四节,铝材的涂装涂装分为浸涂,喷涂,淋涂,滚涂和刷涂等,其中以浸涂和喷涂为主,浸涂也就是电泳涂装,它采用电化学方法将有机树脂的胶粒沉积在工件的表面上,形成透明或各种色系的有机涂层;其中,阴极电泳是七十年代发展起来的新工艺也是浸涂行业中主要工艺;优点耐蚀性好,抗变色性能强,结合力好的特点;喷涂分为粉体涂装和液体涂装,其中静电涂装是目前业界中比较流行的工艺;一,涂装工艺范围由于涂装抗蚀性好,价格低廉,色系多可以做任何不同颜色它适合于所有铝件材质,但素材结构太松如翻沙产品,需刮灰作业,相对品质也要较差;1、静电涂装的工作原理在泵浦的作用下,使涂料进入电场,涂料颗粒带负电;在雾化气压的作用下,使涂料变的更细和均匀然后在工作气压的作用下,涂料在旋杯或喷嘴的作用下,均匀的喷撒在工件的表面上;由于在同一垂直面上,喷枪和工件的距离是相等的,同一界面电场强度也是一样的,因此正负电荷相吸,工件表面上就涂覆了一层均匀的有机树脂涂层;然后在高温烘烤的条件下,树脂达到流平和固化的状态;牢固的镶嵌在工件的表面上,达到保护工件的作用;2、铝材涂装工艺流程机械打磨—>脱脂—>除氧化膜—>铬化—>喷粉或液—>烘烤—>下挂—>全检—>包装—>入库1粉液体作业常见异常及处理办法现象造成原因纠正预防措施备注桔皮1、粉喷太厚；2、烤炉温度不匹配；3、粉质量太差1、调整喷枪吐出量2、调整温度3、改换粉质量液体喷涂时出皮时1、油漆性能配2、作业时有飞溅到工3、油漆粘度掉漆1、前处理太差2、温度不够,没烤干3、粉本身结合力不好1、加强前处理2、调整温度3、调整粉体质液体出现掉漆1、前处理不当2、温度不当量3、底漆和面漆差值太大; 露底1、粉体喷的太薄或没喷到2、机械前处理不彻底改换作业方式同前色差1、粉体本身2、作业方式不标准改换作业方式液体时；1、底漆和面漆本身;2、油漆粘度,喷涂厚度;流挂1、粉质量不好2、粉喷太厚改换作业方式调整枪距,调整吐出量;针孔1、前处理不好,工件上有油2、喷涂太薄1、调整前处理各工序处理时间,化验前处理各药液含量是否标准2、更换相关工序的水液体相同2品质标准参考项目品质标准测试依据颜色以样板为标准,色差小于依客户要求而定硬度大于2H GB6739-86耐冲击50kg/cm2 GB/T1732弯曲实验工件对折45度ASTMD522附着力百格ASTMD3002盐雾实验500小时抗蚀10年冷热实验冷,热各168次变性10年外观依客户要求依客户要求膜厚粉体80-120um,液体30-40um 抗变色10年耐沸水耐沸处理GB/T17748——————第五节,铝材化学镀一,化学镀原理化学镀是在无电流通过无外界动力时借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法;所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的,可控制的,自催化的化学还原过程,其反应通式为：二,化学镀的特点随着工业的发展,化学镀己成为一种具有很大发展前途的工艺技术,同其它镀覆方法比较,化学镀具有如下特点：1 可以在由金属,半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属;2 无论零件的几何形状如何复杂,凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层;3 对于自催化的化学镀来说,可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸;4 无需电流;5 镀层致密,孔隙少;6 镀层往往具有特殊的化学,机械性能;由于化学镀有很多的优点,因此化学镀越来越在工业,电子业界中发展速度较快;下面以化学镀镍为例做如下介绍：1化学镀镍由于用次磷酸钠作还原剂,因此一般获得的镀层为镍磷合金;依含磷量不同可以分为低磷1%-4% 中磷4%-10%和高磷10%-12%;从不同的PH 值的镀液中可获得不同含磷量的镀层,在PH=4-5 时,可获得中磷和高磷合金;从弱碱性液中PH=8-10 中可获得低磷和中磷合金;含磷在8%以上的NI-P 合金是非晶态镀层,因无晶界所以抗腐性能特别优良;通过热处理300-400 度变成非晶态与晶态的混合物时硬度可达HV=1150 ,化学镀热处理后硬度接近硬铬的硬度,是替代硬铬层的理想镀层,又是可在铝上施镀的好镀种可适合所有铝及铝合金产品,包括锻造,压铸,铝型材等;缺点：该镀种脆性大,但经热处理后的产品可塑性大大提高;一般经400 度以上的热处理四小时,其可塑性改善好多2铝材化学镀镍工艺流程：超声波除油—>除氧化膜—>第一次锌置换—>和化—>第二次锌置换—>化学镀镍—>钝化—>超声清洗—>烘烤—>全检—>包装3 不合格镀层的退除：钢,铝,铜,塑胶等化学镍退层均可用浓硝酸退除;但零件要经干燥后入槽,若带入水分将导致基体金属过腐蚀;工作温度在35 度以下;4 品质要求：a 、膜厚在5-30um区间b、盐雾实验达到24小时以上,达CNS标准9 级以上;c、通过60 度弯曲实验,无脱皮现象d 、外观无碰伤,刮伤,水迹等不良现象;e、膜层均匀,不能有雾状,白点,露镀现象三,常见异常处理异常现象可能产生的原因及纠正方法反应慢,沉积速度低1PH值低,用NH4OH调整2温度过低3次磷酸钠含量不足,分析补充镀液反应激烈,呈沸腾状,出现深灰色镍粉镀液自然分解的象征1装载量过大2温度过高或局部过热镀液掉入金属屑或固体粒子3次磷酸盐含量过高4PH值过高槽壁和槽底沉积有金属镍1局部温度过高2槽衬破损,显露基体金属,更换槽镀液中亚磷酸未达到额定含量而发生1PH值太高2络合剂不足,应给补充亚磷酸镍沉淀镀液被锌,铜等金属杂质污染,可用低电流密度处理,或适当镀层发暗补充次磷酸钠后用废件进行处理,直至镀层正常为好镀层有麻点氢气停留在零件上,可搅动槽液或抖动工件来避免1镀前处理不彻底镀层易剥落2温度波动太大——————第六节,镀层使用条件的分类及选用从防腐蚀的要求来看,表面处理的设计应做如下考虑：1 贵金属金,铂,含铬在18%以上的不锈钢,磁性合金材料,以及镍铜合金等,一般不需要再加防护层;2 碳钢,低合金钢和铸铁制造的零件,在大气中容易腐蚀,应加保护层;3 铜和铜合金制造的零件,根据不同的使用条件,采用光亮酸洗,钝化,电镀或涂漆保护等;用磷青铜或铍青铜制造的精密零件可以不进行表面处理;4 铝和铝合金制造的零件,可以采用阳极氧化和封闭处理;不适于阳极氧化的小零件,可采用化学氧化处理;铸造铝合金可采用涂漆防护;5 锌合金制造的零件,可以采用磷化,钝化,电镀或涂漆防护;——————第七节;铝材的电泳处理铝材的彩色电泳涂装是一种新颖的表面处理工艺;它采用电化学方法将有机树脂的胶体粒子沉积在零件上,形成透明或各种颜色的有机涂覆层;根据电泳漆中的树脂粒子电离后带电状况的不同,可分为阳极电泳树脂粒子电离后成负离子及阴极电泳树脂粒子电离后成正离子;电泳涂覆层的耐腐蚀性能极其优良能通过中性盐雾试验400 小时以上,抗变色性强；与基体金属的结合力好,可进行各种机械加工；涂覆层色彩鲜艳,根据用户的要求可以配制成各种颜色,常见的有金色,咖啡色,枪色,黑色等；与油漆比,施工性能好,对环境的污染和危害小;因此应用在汽车外壳及各种配件,自行车车把及配件,各种日用小五金配件,家具,工艺品等;由于阴极电泳比较先进,下面我们以阴极电泳作为我们介绍的主要课题；阴极电泳涂装是一复杂的电化学和胶体化学过程;电泳漆本身是一个胶体和悬浮体的多组分体系,存在着弥散相树脂,颜料微粒和连续相水二种组分;阴极电泳的四种过程：1、电泳带正电的水溶性树脂粒子及其吸附的颜料,向阴极移动;2、电沉积带正电的树脂粒子到达零件阴极表面放电,形成不溶于水的沉积层,经烘烤后形成漆膜;3、电渗水份从沉积层渗析而出,当含水量下降到5%-15%时,即可烘烤;4、电解水被直流电电解,放出氢气与氧,由于电解导致渗透力下降,影响漆膜外观,降低漆膜附着力,增加电耗,因此,减弱水的电解是很必要的;电泳的工艺流程：脱脂—>除氧化皮—>铬化—>电泳—>烘干—>包装现象产生原因纠正方法桔皮或表面粗糙电压过高溶液温度过高固体分过高极距太近烘烤加温太快PH 值过高降低电压降低温度稀释溶液加大极距压缩空气吹干后再烘烤用有机酸调整针孔或麻点固体分过低PH 值过低清洗水不干净溶液电导率太高膜厚太薄电镀表面针孔烘烤温度太快调整至工艺范围降低溶液酸度换清洗水超滤去掉杂质离子增加电泳电压或时间杜绝有针孔零件入槽压缩空气吹干后再烘烤火山口或油点工件上附有油渍槽液面有油渍加强除油工序防止槽液被油污染颗粒污染电压高,膜层厚加强循环过滤和超滤降低电泳电压和时间彩虹膜层太薄增加电泳电压颜色不符膜层太厚或太薄调配涂料时,颜色比例错溶剂太多,渗透能力差,膜层厚薄不均选择合适的工作电压和时间严格按工艺配方配制电泳漆调整溶剂含,使其符合工艺规范不规则图形前处理不彻底加强前处理工序硬度不够烘烤时间短或温度低严格按工艺规范进行涂装面点状或片状颜色差异零件有针孔或砂眼色料乳化搅拌不匀表面有水液水滴未干即烘烤电泳前水洗不彻底杜绝不合格工件下槽加强电泳漆搅拌用压缩空气吹干用压缩空气吹干加强入槽前零件的清洗五, 品质标准1外观无色差,桔皮,针孔,彩虹,碰伤,刮伤等其它异常2膜厚在 40-60um,盐雾试验 400 小时以上,过 CNS 标准的9级以上3膜层能过 60 度抗弯曲实验,无脱皮现象4百格试验和落球试验均能达到国标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
航空铝合金7075表面处理工艺
发表时间：2019-09-21T09:33:53.970Z 来源：《基层建设》2019年第20期作者：李升明
[导读] 摘要：7075材料容易加工，而且具备良好的耐腐蚀能力和较高的韧性，一般应用于制造工作温度较低、受力较大的飞机结构件。
深圳市嘉翔航空技术有限公司广东深圳 518000
摘要：7075材料容易加工，而且具备良好的耐腐蚀能力和较高的韧性，一般应用于制造工作温度较低、受力较大的飞机结构件。
由于7075材料失效往往是从表面开始的，因而提升其表面性能十分关键。
关键词：铝合金；7075；表面处理
引言：航空领域所使用的
由于飞机所使用的7075铝合金在空气环境中，其表层形成了氧化膜，可以免于受到侵蚀，但这种膜的抗腐蚀能力并不可靠，如果处于酸碱性条件下就会产生溶解现象。
在这种情况下，7075的表面硬度较差，耐磨性和耐蚀性难以达到要求，这就会限制了7075在航空工业中的应用。
借助热处理以及改变成分的方式能够在一定程度上提升7075的性能，但一些部件的制造对7075耐磨性和耐蚀性存在较高要求，因而我们应当加强对7075的表面处理工作。
一、化学转化层处理
这一方法是借助银基体和特定的介质之间的化学转化作用，在7075的表面形成化学转化膜，能够显著提升7075的性能。
（一）化学氧化法
这一方法是基于特定的电解质环境下，对7075施加电流，从而在7075的表面形成较厚的氧化膜，改善其性能。
这一方法所取得到的薄膜厚度受到氧化条件和铝材料化学成分的影响。
通过提高温度，我们能够获得更厚的薄膜。
但是，即使在较低的温度下，也可以通过增加溶液中碳酸盐的浓度来获取较厚的膜。
化学氧化膜厚度要比天然氧化膜4nm厚度大一百倍至两百倍。
它对铝材料的疲劳性能没有太大影响，操作方便，无需电能，设备简便，加工成本低，操作速度快，附着力好。
它可以用于保护层或涂层底层，不过膜层由于质地较软、耐磨性不好、厚度薄，在承载情况下有时会出现损坏。
表一为化学氧化膜的性能
表1 化学氧化膜的性能
（二）阳极氧化处理
这一技术是在7075自身作为阳极，铅板作为阴极，在电解液中通电后形成氧化膜。
目前，硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化、陶瓷阳极氧化和硬质阳极氧化在这一工艺中得到了广泛的应用。
在实践中，硫酸法、铬酸法、草酸法的应用较为广泛。
采用硫酸法形成的膜厚度较高，呈现无色透明状，孔隙率能够达到百分之十至百分之十五，同时还可以产生较强的吸附作用，其他方面的性能也都符合要求。
但这种膜的缺点在于，其易受硫酸浓度、温度、电流密度、氧化时间等多种因素的影响，技术操作要求较高，不易掌握。
而铬酸法形成的膜质地较软，孔隙率比例比硫酸法低，耐腐蚀性能优秀，但从实验结果来看，耐磨性能不佳，在这方面存在较高要求的部件不应采用此种方法进行处理。
而草酸法形成的膜厚度较高，颜色一般呈现出白色或黄色，并随着膜厚度的增加而逐渐变深，孔隙率较低，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
综上，阳极氧化方法能够有效改善7075的表面性能，提升耐磨性、耐蚀性以及表面硬度。
（三）稀土转化膜
近年来，稀土材料在工业上得到广泛应用，研究人员也逐渐探索将其使用在7075表面处理技术中。
上个世纪八十年代，研究者就发现，在处理液中添加少量的CeCl3，就能够明显防止7075铝合金在氯化钠溶液中出现过快腐蚀，提升耐腐蚀性。
在进一步研究了7075表面稀土转化膜的构成之后，他们认为，7075铝合金表面的微阳极溶液以及微阴极溶液中氧气和其他去极化剂的减少，导致了在阴极温度下局部pH值的升高，并形成附着在铝表面的不溶性氢氧化物。
在浸泡时间延长的过程中，表面的酸碱度随之增大，氧化物渐渐溶解，最后完全被稀氧化物所代替。
7075上的稀土转化膜是由长期浸泡在单一稀土盐溶液中，经强氧化剂和化学电化学联合处理而成。
二、高能束表面处理技术
（一）等离子注入
近年来，采用离子注入方式，提升合金的表面性能业已成为国内外发展较快的研究领域之一。
离子注入技术的优点是属于非平衡技术，可以形成不依赖于溶解和扩散的表面合金。
采用离子注入技术可以制备成分明确的表面合金。
这一技术可作为分析和测试合金状态与合金成分关系的有力研究工具。
离子注入在处理有限区域的关键部件方面还有其他潜在的优势。
无论基体的性能如何，它都可以优化7075的表面性能，并且可以实现低温下注入，不会出现显著的规格变化。
采用离子注入技术处理的合金表层具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
离子注入技术的不足在于它是一个以直线方式对表面进行离子轰击的过程，并不适用于处理具有凸凹几何形状的复杂样品。
在室温环境中，RT离子注入所获得的A1N层强度较高，而在高温环境中，离子注入获得的A1N层强度为5-7gpa。
和低温离子注入获取的氮化铝层进行比较，其强度不高，但拥有良好的耐磨性。
采用这种技术形成的超硬化合物、非晶态组织和表面压应力能显著提高7075表面的耐腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性。
（二）微弧氧化技术
这一技术是在7075的表面形成陶瓷层的工艺，其操作原理如下：突破过去阳极氧化工作电压的限制，采取高压放电的方式，在微弧等离子体放电的环境中，在7075的表面形成一层氧化膜。
这种氧化膜具备三层的结构（见图1），其中工作层是主要的强化层，对于氧化膜的
图1。