[發(fā)明專利]一種薄板鋁合金零件化學銑切溶液及其方法

在審

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• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112410787A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 蔡英楠;王朝琳;劉昊陽;隋金江;毛英坤;戴曉亮;蘇劍英
• 申請（專利權）人: 哈爾濱哈飛航空工業(yè)有限責任公司
• 主分類號: C23F1/04
• 分類號: C23F1/04;C23F1/36
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張毓靈

本發(fā)明屬于金屬表面處理及加工技術，涉及一種薄板鋁合金零件化學銑切溶液及其方法。本發(fā)明薄板鋁合金零件化學銑切溶液進行化銑的方法，先加熱化銑溶液至70℃～90℃，將鋁合金試件經過除油、出光、涂保護膠、刻形剝離化銑保護膠；利用所述化學銑切溶液進行多次化銑，在達到銑切深度后取出試件進行處理和檢驗。本發(fā)明能夠有效地降低化銑件的質量損失率，避免零件出現尺寸超差、階差、疵邊、漏蝕、褶皺的問題，有效結合此化銑溶液及方法，使化銑零件合格率提升至99.1％，不僅可以提高車間產品的交付進度，而且還可以避免零件的浪費，累計節(jié)省零件報廢所帶來的成本超過千萬，產生顯著的經濟效益。

技術領域

本發(fā)明屬于金屬表面處理及加工技術，涉及一種薄板鋁合金零件化學銑切溶液及其方法。

背景技術

化學銑切洗切廣泛應用于鎂、鋁、鈦、銅、鐵等金屬或合金零件，但是由于零件材料性質和性能要求不同，對不同材料零件需要配置不同的銑切溶液，并對銑切工藝參數進行嚴格控制，如溶液配方、溫度、時間等，否則零件的結構、形狀、表面質量都會受到不可控的影響，導致零件報廢。

2010年，航空學會青年科技論文上發(fā)表的《某型機化銑零件成形工藝》，介紹了一種在淬火時效期內進行零件成形后再化銑工藝方法——“一步成型法”，對某型機零件表面出現錘痕現象進行了技術分析，分析了其錘痕原因是成形零件用榔頭校形。同時，針對錘痕產生的原因，提出了改進方法。但是作者提出還是存在一些不足，由于立體件化銑后化銑余量要手工切割，導致手工切割勞動量大、勞動強度加大，且零件外形尺寸要由手工修銼保證，如何減小手工工作量是此方法仍需討論的問題，無法解決化銑深度較大的蒙皮化銑時會出現的質量問題。

2012年，中國航空學會青年科技論壇上發(fā)表的《某型飛機大型壁板類零件化銑雙面腐蝕工藝》，介紹了腐蝕速率對比試驗、粗糙度對比試驗及晶間腐蝕試驗，重點研究不同溫度下雙面腐蝕對腐蝕速率、粗糙度和晶間腐蝕傾向的影響，通過模擬化銑試驗，找出了大型壁板類零件化銑加工的控制要素，還研究了翻轉次數對大尺寸，腐蝕較深的零件厚度均勻性的影響。但是本方法主要針對雙面化銑，且試驗依靠模擬化銑試驗，由于化學銑切過程中影響因素復雜，控制變量難度大，所以模擬實驗與實際操作會有所出入，因此其溫度影響分析不夠明朗，沒有得出具體溫度區(qū)間，而且由于采用雙面化銑，我廠Z9系列機疑難化銑件均為單面化銑，因此文獻中采用的翻轉次數對該鋁合金化銑零件不完全適用或實用性差。

CN101122025A公開了一種鋁合金化銑溶液及其銑切方法，給出了一種鋁合金銑切溶液配方和工藝，其銑切溶液組分包括氫氧化鈉、硫化鈉、三乙醇胺、乙二胺四乙酸、硫酸鈉、工業(yè)純鋁以及去離子水等配制而成。該方法主要是為了獲得較佳的表面粗糙度，一般要求銑切深度達到5mm，無法應用于薄板鋁合金零件(其厚度較小，一般小于5mm)，難以消除薄板鋁合金零件尺寸超差、階差、疵邊、漏蝕、褶皺等問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的：提供一種能夠有效合金化銑質量、且效率高的薄板鋁合金零件化學銑切溶液及化銑方法。

本發(fā)明的技術方案：一種薄板鋁合金零件化學銑切溶液，包括氫氧化鈉100g/l～270g/l、硫化鈉3g/l～22g/l、三乙醇胺50g/l～70g/l、磷酸三丁酯3～12g/l、丙二醇2g/l～10g/l、氨三乙酸1g/l～5g/l。

氫氧化鈉150g/l～200g/l、硫化鈉8g/l～15g/l、三乙醇胺50g/l±3g/l、磷酸三丁酯(TBP)3～12g/l、丙二醇2g/l～10g/l、氨三乙酸1g/l～5g/l。

添加丙二醇,范圍2g/l～10g/l，可以減小表面張力并能與水混溶，使化銑溶液在鋁合金表面形成連續(xù)相，銑切后零件厚度尺寸均勻。

添加氨三乙酸，范圍1g/l～5g/l，氨三乙酸能夠為金屬離子提供配位鍵，并且其分子較小，具有較強的絡合能力，能與金屬離子形成穩(wěn)定的絡合物，增強化學銑切溶液的穩(wěn)定性，降低溶液因劇烈銑切反應造成的溶液成分變化，銑切后的零件無流痕、階差等尺寸問題。