[發(fā)明專利]深孔鋁件硬質(zhì)陽極氧化方法及其制作的深孔鋁件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710408002.8
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107217284B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任志華;曹榮華;董楊;張曉峰;劉志勇;張黎明;李淑華;李曉鑫;朱春莉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43211
• 代理人: 胡亮

本發(fā)明公開了一種深孔鋁件硬質(zhì)陽極氧化方法，用于深孔中待硬質(zhì)陽極氧化部位設(shè)有第一通孔的鋁件，在硬質(zhì)陽極氧化前，用夾具保護深孔中無需硬質(zhì)陽極氧化的部位，用橡膠塞分別堵住第一通孔和深孔，鋁件的其余部位浸蠟保護；保護蠟未完全冷卻時拔出橡膠塞使第一通孔和深孔中待硬質(zhì)陽極氧化部位連通。該方法中第一通孔浸蠟后依然與鋁件外部相通，硬質(zhì)陽極氧化時使溶液能夠保持很好的流通，在反應(yīng)過程中可以將產(chǎn)生的熱量及時帶走，使反應(yīng)始終能維持正常的工藝參數(shù)，加工過程穩(wěn)定可控，解決了硬質(zhì)陽極氧化過程中因溫度升高，硬質(zhì)陽極氧化膜容易被擊穿、鋁件被燒蝕的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硬質(zhì)陽極氧化領(lǐng)域，特別地，涉及一種深孔鋁件硬質(zhì)陽極氧化方法。此外，本發(fā)明還涉及一種由上述深孔鋁件硬質(zhì)陽極氧化方法制作的深孔鋁件。

背景技術(shù)

鋁合金硬質(zhì)陽極化是一種厚層鋁陽極氧化工藝，生成的氧化膜硬度高，具有微小孔隙，可吸附潤滑劑，能顯著提高基體金屬的耐磨性。為提高航空發(fā)動機使用壽命，通常在鋁合金活塞、機匣、軸承座等零件需耐磨部位采用局部硬質(zhì)陽極氧化工藝。

鋁合金硬質(zhì)陽極氧化過程選用一定濃度的硫酸溶液，把零件作為陽極，鉛棒作為陰極，維持電流恒定，在零件表面生成硬質(zhì)陽極化膜。

陰極反應(yīng)：4H⁺+4e→2H₂

陽極反應(yīng)：4OH^--4e→2H₂O+2O↑+大量熱量

2Al+3O→Al₂O₃

陰極有H₂析出，陽極生成硬質(zhì)陽極化膜，多余的氧呈氣體狀態(tài)析出，同時，反應(yīng)會放出大量熱量。硬質(zhì)陽極氧化過程中，會因反應(yīng)放出大量熱量，使得零件反應(yīng)界面局部溫度會升高，硬質(zhì)陽極化膜層的電阻率會降低；隨著膜層厚度的不斷增加，零件所承受的電壓也會不斷增加，反應(yīng)熱會使反應(yīng)界面溫度升高。若不及時帶走反應(yīng)熱，溫度上升超出工藝范圍時，膜層的電阻值會下降而被擊穿，造成零件燒蝕。因此，硬質(zhì)陽極氧化過程中需要采用壓縮空氣攪拌等有效的手段，及時帶走反應(yīng)熱，使反應(yīng)界面溫度始終維持在工藝范圍內(nèi)。尤其對于小直徑的深孔部位，如活門殼體的局部硬質(zhì)陽極氧化，需硬質(zhì)陽極氧化的部位在多個臺階深孔的最底部，上述問題是最大的工藝難點。

另外，局部硬質(zhì)陽極氧化過程中需對非陽極氧化部位進行保護，由于硬質(zhì)陽極氧化槽液溫度低，一般為-6℃～0℃，選用保護材料時需選擇耐酸耐低溫的絕緣材料，否則將導(dǎo)致零件局部部位漏陽極化膜，影響產(chǎn)品質(zhì)量。對于結(jié)構(gòu)特殊的零件，如上述提到的活門殼體，硬質(zhì)陽極氧化孔徑小且深，并且硬質(zhì)陽極氧化部位位于深孔的最底部，相鄰非硬質(zhì)陽極氧化部位保護困難，硬質(zhì)陽極氧化過程中的保護方法也很關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種深孔鋁件硬質(zhì)陽極氧化方法及其制作的深孔鋁件，以解決硬質(zhì)陽極氧化過程中氧化膜層易被擊穿出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種深孔鋁件硬質(zhì)陽極氧化方法，用于深孔中待硬質(zhì)陽極氧化部位設(shè)有第一通孔的鋁件，在硬質(zhì)陽極氧化前進行的步驟包括：

(S1)用夾具保護深孔中無需硬質(zhì)陽極氧化的部位，用橡膠塞分別堵住第一通孔和深孔，鋁件的其余部位浸蠟保護；

(S2)步驟(S1)中浸蠟保護后，保護蠟未完全冷卻時拔出橡膠塞使第一通孔和深孔中待硬質(zhì)陽極氧化部位連通。

進一步地，橡膠塞采用氟橡膠材料。

進一步地，硬質(zhì)陽極氧化之前，還包括：在步驟(S2)中拔出橡膠塞后，用第一鋁絲連接待硬質(zhì)陽極氧化的鋁件和采用鋁件相同材質(zhì)制成的輔助試片。

進一步地，第一鋁絲在使用前先浸蠟保護。