[發明專利]一種鋁藥筒的微弧氧化處理方法

有效

• 申請號: 202110266729.3
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113061952B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 楊曉禹;陳剛;張立君;錢坤明;申震;王紅杰;吳瑜
• 申請（專利權）人: 中國兵器科學研究院寧波分院
• 主分類號: C25D11/06
• 分類號: C25D11/06;C25D7/04;C25D11/02
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;周銀銀

本發明公開了一種鋁藥筒的微弧氧化處理方法，其特征在于包括以下制備工藝步驟：1)清潔：將鋁藥筒進行清潔；2)拋光：將鋁藥筒外壁進行拋光，然后采用可剝離的電絕緣性保護涂層涂覆在鋁藥筒的外壁。本發明在鋁藥筒內壁形成的微弧氧化膜層，膜層更加均勻，且具有耐燒蝕，解決了鋁藥筒內部火藥耐燒蝕與高溫向鋁藥筒外部傳遞問題。在鋁藥筒外壁形成的微弧氧化膜層，膜層更加均勻，更加耐磨，摩擦系數更低，解決了鋁藥筒外部耐磨性能差，且與內膛摩擦較為嚴重等問題。

技術領域

本發明涉及鋁藥筒的表面處理，具體涉及一種鋁藥筒的微弧氧化處理方法。

背景技術

鋁合金藥筒其重量只有黃銅藥筒重量的30％，鋼藥筒重量的36％，裝鋁藥筒的全彈只有黃銅藥筒全彈的65％。此外，鋁的彈性模量只有鋼的1/3，有利于發射后的順利退殼。采用鋁質藥筒，能夠有效對單兵作戰效能和高射速航空武器裝備的戰技指標，此外，鋁藥筒可大大減輕對武器零件的磨損，有利于提高武器壽命。但是普通的鋁藥筒存在致命的缺陷：

1)鋁的熔點在680℃左右，耐燒蝕性能差，如果考慮連續發射的情況，其內表面溫度將上升更快，很容易達到或超過鋁的熔點，所以鋁質藥筒的內表面必須要做合適的防高溫處理，如果表面處理不過關，容易發生藥筒燒蝕，甚至燒蝕槍炮內膛；

2)鋁藥筒可以和彈膛實現貼膛配合，當接觸表面的摩擦力總和大于作用在藥筒上的軸向力的時候，藥筒就不能移動，并且對內堂也會進行磨損，所以鋁藥筒外部需要進行耐磨減摩處理。

目前現有的單一的表面處理技術(如微弧氧化、磁控濺射等)無法實現上述功能，如果采用復合膜層或者兩種及以上膜層相互結合的形式，會大大提高鋁藥筒的生產成本。本發明則提出了一種鋁藥筒獲得不同性能膜層的微弧氧化處理方法，既可以在鋁藥筒內部獲得一種均勻的耐燒蝕微弧氧化膜層，也可以在鋁藥筒外部獲得一種耐磨、減摩微弧氧化膜層。

發明內容

本發明提供一種鋁藥筒的微弧氧化處理方法，解決的技術問題是在鋁藥筒內壁形成均勻分布且抗燒蝕的微弧氧化涂層，在鋁藥筒外壁形成耐磨、減摩微弧氧化膜層。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種鋁藥筒的微弧氧化處理方法，其特征在于包括以下制備工藝步驟：

1)清潔：將鋁藥筒進行清潔；

2)拋光：將鋁藥筒外壁進行拋光，然后采用可剝離的電絕緣性保護涂層涂覆在鋁藥筒的外壁；

3)鋁藥筒內壁進行微弧氧化：將鋁藥筒置入微弧氧化電解液中對鋁藥筒內壁進行微弧氧化，其中電解液為：硅酸鈉2～8g/L，硼砂0.5～1g/L，鋁酸鈉1～3g/L，氫氧化鈉0.5～2g/L，二氧化鈦與氧化鋅均為1～3g/L；

4)鋁藥筒外壁進行微弧氧化：對鋁藥筒進行清潔，然后去除電絕緣性涂層，將鋁藥筒的筒口堵閉，將鋁藥筒置入微弧氧化電解液中對鋁藥筒外壁進行微弧氧化，其中電解液為：硅酸鈉2～8g/L，硼砂0.5～1g/L，鋁酸鈉1～3g/L，氫氧化鉀0.5～2g/L，石墨烯2～5g/L，二硫化鉬0.1～1g/L，碳化硅0.5～3g/L；

5)封孔：將鋁藥筒的內外微弧氧化膜層進行封孔。

鋁藥筒內壁微弧氧化的電解液為：硅酸鈉2～8g/L，硼砂0.5～1g/L，鋁酸鈉1～3g/L，氫氧化鈉0.5～2g/L，二氧化鈦與氧化鋅均為1～3g/L；在硅酸鈉體系中加入鋁酸鈉、二氧化鈦與氧化鋅會使得微弧氧化膜層更致密均勻，并且沉積二氧化鈦膜層，可以耐燒蝕，而過多的含量會使得膜層形成困難。

鋁藥筒外壁微弧氧化的電解液為：硅酸鈉2～8g/L，硼砂0.5～1g/L，鋁酸鈉1～3g/L，氫氧化鉀0.5～2g/L，石墨烯2～5g/L，二硫化鉬0.1～1g/L，碳化硅0.5～3g/L；在硅酸鈉體系中加入石墨烯、二硫化鉬、碳化硅，不僅會讓膜層更加致密達到耐磨效果，而且會使膜層更加的光滑，如果添加過量會導致電解液導電性能較差，成膜效果差。