組件整體阿洛丁工藝探究

郭利雄 孫境堯 師玉英

（哈爾濱東安發動機（集團）有限公司 150066）

組件整體阿洛丁工藝探究

郭利雄 孫境堯 師玉英

（哈爾濱東安發動機（集團）有限公司 150066）

本文簡述了阿洛丁膜層形成原理，重點研究了某項目涉及的組件號進行組件阿洛丁處理的工藝流程及方法。通過對阿洛丁膜層進行表征，對膜層耐蝕性能、結合力進行考察分析，組件阿洛丁工藝的可行性，保證了項目對組件阿洛丁膜層的需求，為廣大工程技術人員的生產實踐提供一定的參考。

阿洛丁；組件

1 緒論

鋁合金的化學氧化大致分為鉻酸鹽轉化膜、鉻酸鹽-磷酸鹽膜和鋅系磷化。其中前兩種處理方法較為常見，鋅系磷化應用較少。而鉻酸鹽-磷酸鹽膜即為阿洛丁處理。

阿洛丁處理方法于1945年起源于美國，被稱為Alodine技術，在中國被稱為阿洛丁技術。采用該方法處理的鋁及鋁合金轉化膜，呈無色——彩虹色——綠色。彩虹色是由于處理時間短，在膜中含有六價鉻的緣故。所形成的轉化膜重0.1～0.5g/m2，膜的最終顏色為翡翠綠色，所以也稱為綠膜鉻酸鹽處理法。這種膜的硬度較鉻酸鹽轉化膜高，而且更厚，附著力良好。由于處理液對金屬基體有較強的腐蝕能力，因而膜具有更高的孔隙率。其耐蝕性比一般鉻酸鹽轉化膜低，很少作為單獨防護和裝飾目的使用，但由于它與基體具有較好的結合力，所以廣泛用于涂漆底層。

我公司某零件需按照MIL-DTL-5541進行3型阿洛丁處理，且需要在組件狀態下進行，雖然我廠的阿洛丁處理技術較為成熟，但受制于前處理溶液會對組件中的非鋁部件造成損害，因此我廠從未對組件狀態下的零件進行過整體阿洛丁處理。

為此，需要分析研究阿洛丁處理的溶液對非鋁零件可能造成的損傷，并制定合理的工藝路線及參數，滿足該零件的阿洛丁處理難題。

2 實驗部分

2.1 試驗件準備及藥品

按照圖紙采用4340材料加工襯套，裝配至組件零件（材料為6061）上之后，進行阿洛丁試驗（如表1）。

2.2 工藝路線方案確定

通過技術分析與資料研究，確定工藝路線方案為以下四種：

（1）驗收→裝掛→有機溶劑除油→化學除油→流動冷水洗→鉻硫酸洗→流動冷水洗→去離子水洗→阿洛丁1200處理→去離子水洗→去離子水洗→干燥→檢驗。

表1 實驗所需化學藥品

（2）驗收→裝掛→有機溶劑除油→化學除油→流動冷水洗→去離子水洗→阿洛丁1200處理→去離子水洗→去離子水洗→干燥→檢驗。

（3）驗收→裝掛→有機溶劑除油→流動冷水洗→鉻硫酸洗→流動冷水洗→去離子水洗→阿洛丁1200處理→去離子水洗→去離子水洗→干燥→檢驗。

（4）驗收→裝掛→有機溶劑除油→流動冷水洗→去離子水洗→阿洛丁處理→去離子水洗→去離子水洗→干燥→檢驗。

2.3 實驗過程

阿洛丁處理工藝參數主要為：溫度、溶液濃度、處理時間。

實驗考慮組件整體阿洛丁對零件非阿洛丁面的影響。因此阿洛丁處理的工藝參數仍采用原參數，來確定工藝流程。

根據實驗確定零件在無氧化物的情況下，可能影響零件外觀的工序為鉻硫酸洗工序，而化學除油易在鋁及鋼件組件的縫隙中留存電偶腐蝕，因此將有機溶劑除油代替化學除油，因此對以裝配4340材料襯套的組件制定的通過對組合加工后的試驗件可以采用此流程。

加裝襯套（4340材料）的組件按照流程4的工藝路線進行阿洛丁處理后，對膜層的外觀質量進行檢查，膜層外觀均勻一致，呈金黃色，符合阿洛丁膜層的外觀質量要求。

由于阿洛丁膜層的性能表征還有兩項，即膜層的耐蝕性和漆層結合力。為檢查經此工藝流程處理的膜層的耐蝕性和漆層結合力，為此，采用標準試片對阿洛丁的耐蝕性和漆層結合力進行檢測。

2.4 耐蝕性檢驗

測試試片采用2024-T3制作，具體規格為寬76mm，長254mm，厚度0.8mm，表面粗糙度為 Ra0.8～Ra1μm。

試片在進行流程4下的阿洛丁處理之后，在16～38℃的溫度下保溫24h進行干燥。之后按照ASTM B117的規定在濃度為5%的鹽霧條件下進行168h的鹽霧試驗。

測試結果：流程4下的阿洛丁試片在耐蝕性試驗在226h后出現白色腐蝕點。

2.5 濕膠帶結合力

采用流程4方法的阿洛丁處理后，試片應涂一層MIL-P-23377環氧聚酰胺底漆，底漆干燥后的膜層厚度為0.0006～0.0009英寸（0.015～0.023mm）。試片在涂完底漆后，在環境溫度下干燥至少6h進行固化。

濕膠帶結合力試驗應按FED-STD-141的6301方法進行。試驗時，在漆層和轉化膜之間及轉化膜與金屬基體之間不能出現層分離現象。

測試結果：流程4下的阿洛丁試片進行濕膠帶結合力測試可以達到4A級標準，符合項目文件要求。

2.6 阿洛丁膜層EDS能譜

根據實驗，檢測了阿洛丁膜層對膜層4個點進行EDS能譜測試的能譜元素分析圖，從EDS元素能譜圖中元素定量分配來看，四個點譜圖中阿洛丁膜層中各種元素分布均勻，含量基本保持一致，說明了工藝流程下膜層成分的重現性和一致性。

3 工藝流程及參數確定

3.1 工藝流程

驗收→裝掛→有機溶劑除油→流動冷水洗→去離子水洗→阿洛丁處理→去離子水洗→去離子水洗→干燥→檢驗。

3.2 主要工序說明

3.2.1 機溶劑除油

對試驗件采用用四氯乙烯蒸汽或三氯乙烷、丙酮等有機溶劑進行清洗除油。

經除油水洗后的試驗件，30s水膜不斷裂為除油合格，否則重新進行除油工序。

3.2.2 裝掛

用經過堿腐蝕并光化好的純鋁絲牢固的卡掛試驗件，掛具與試驗件接觸牢固，無串動。試驗件的裝掛角度以盡可能減少壓氣為原則。

3.2.3 阿洛丁處理

溶液成分及工藝條件：阿洛丁1200 溫度 時間。

4 結論

（1）經大量的工藝試驗，試片的生產以及膜層性能檢測，確定了組件阿洛丁處理的工藝流程和工藝參數。

（2）結合新流程阿洛丁處理工藝對試件進行研制，阿洛丁處理工藝穩定，膜層均勻一致，能夠滿足外觀、耐蝕性、結合力檢測項目的要求，保證了合作項目科研生產的順利進行。

（3）阿洛丁處理工藝流程，完善了我公司原有的阿洛丁處理技術，為其它機型阿洛丁處理提供了有力保障。

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TG174.4

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2016-4-10