激光清洗2024铝合金氧化膜的数值模拟与技术研究

通过建立激光清洗2024铝合金氧化膜有限元模型,得到了激光清洗氧化膜过程中铝合金表面温度变化规律;分别探究了不同激光能量密度和激光清洗速度对其表面温度变化的影响,其中,能量密度越大,铝合金表面氧化膜温度上升速率越高,铝合金氧化膜的表面温度随着清洗速度的增加而缓慢下降。随后,进行纳秒脉冲激光清洗2024铝合金氧化膜实验,探究激光功率、脉冲频率及清洗速度对清洗前后表面形貌的影响。研究结果表明,在激光功率为400 W、激光频率为4.5k Hz、清洗速度为5 mm/s时能完全去除表面氧化膜,并且不损伤铝合金基体;在此激光清洗参数下,清洗后铝合金基体微观形貌完好,氧元素质量分数为10.03%。

铝合金表面氧化物激光清洗机理研究进展

激光清洗作为21世纪新兴的清洗技术,以其独有的高精度、环保节能等优势,很大程度契合了当前可持续发展的要求。在归纳众多试验和理论研究的基础上,以激光能量密度为变量,重点综述了随着激光能量密度的变化,激光去除铝合金表面氧化层的不同机理,包括热机械膨胀、熔化蒸发、相爆炸、蒸发压力冲击、等离子体冲击,传统意义上的清洗机理“热烧蚀”应被理解为一种实验观察到的现象。介绍了当前激光清洗机理研究中常用手段,包括高速摄像和热力学模拟。介绍了当前激光清洗机理分析中遇到的一些困难,包括升温过程的复杂性和微观清洗过程的难观测性等。在此基础上,介绍了不同清洗机理作用下的铝合金表面质量变化,包括表面粗糙度及烧蚀坑形貌。对清洗机理与应用之间的联系进行说明,包括激光清洗对样品表面性能(如硬度、耐蚀性等)的影响。同时针对激光作用过程中涉及的多因素耦合作用进行了说明,包括各种能量场耦合,以及因界面声阻抗不同而产生的拉应力等对清洗过程的影响。最后提出当前制约激光清洗技术发展存在的一些问题,并对激光清洗技术的发展方向进行了展望。

硬度法测量铝合金阳极氧化膜附着力

铝合金阳极氧化膜的表面膜状结构特殊,目前没有合适的定量方法表征其附着力。利用维氏硬度计对阳极氧化膜进行矩阵化打点,控制压痕间距,利用压痕之间的挤压作用使氧化膜脱落;根据压痕交界处的氧化膜脱落情况定量评价阳极氧化膜的附着力水平;同时,制定了铝合金阳极氧化膜附着力的评价等级分类方法,将铝合金阳极氧化膜附着力水平分为0~5级。

铝合金微弧氧化技术在仿真转台用连续回转电液伺服马达中的应用研究

文章介绍了仿真转台用连续回转电液伺服马达应用铝合金微弧氧化技术的情况 ,分析了铝合金微弧氧化的技术特点 。

α氧化铝-铝合金的润湿现象及其机理

通过座滴法(Sessile drop method)测定了真空条件下几种铝合金与α氧化铝多晶的润湿角,研究了温度和Mg,Cu等合金元素对α氧化铝-铝润湿性的影响,并通过金相观察、电子探针能谱分析、X射线衍射测试,原子吸收光谱定量分析等手段,探讨了润湿机理和实验过程中出现的一些现象。

6063阳极氧化铝合金在热处理过程中的电化学性能分析

分别对6063阳极氧化铝合金实行退火和固溶热处理,分析研究了不同热处理方式对合金的组织及电化学性能的影响。结果表明,退火处理可以使析出相均匀,并且增加析出相数量,降低耐蚀性,放电曲线平稳;固溶处理能够减少阳极合金中析出相数量,增强合金的耐蚀性,电流放电电位减小,且放电更加平稳。通过对比得出,阳极合金材料经过固溶处理会得到更加优越的电化学性能。

有机着色铝合金阳极氧化膜耐光性快速评价方法

为了建立一种快速评价有机染料着色的铝合金阳极氧化膜耐光性的方法,用于工厂生产工艺质量控制,对比研究了阳极氧化膜实验室光老化试验和户外暴露试验的颜色变化结果,建立了综合色差和试验时间的线性回归方程,并利用付利叶红外光谱仪证实氧化膜内有机染料在实验室光老化和户外暴露试验中的变化机理是一致的,该光老化试验方法能很好地模拟氧化膜在户外暴露的变色行为。

铝及铝合金大型立式自动化操控氧化线两酸无烟抛光工艺研究

研究讨论了铝及铝合金大型立式氧化线两酸无烟抛光生产设备及操作工艺,并通过大生产现场的不断试验摸索,解决了大型立式氧化线两酸无烟抛光自动化控制工艺的一系列难题。该工艺的成功研发,不仅提高了生产效率,而且使铝及铝合金抛光料的生产过程既先进、高效快捷又节能减排,真正地做到了铝及铝合金化学抛光生产工艺方面质的飞跃。

铝合金黑色微弧氧化膜层制备及膜层相组成

采用微弧氧化方法在LY12铝合金试样表面生成了黑色的氧化膜层。研究了添加剂铵盐的浓度和时间变化对黑色膜层的影响。研究表明:硅酸钠浓度为60g/L、铵盐浓度为6.5g/L、电压为550V、氧化时间为9min的条件下,膜层厚度为38mm,呈黑色。膜层扫描电镜(SEM)显示:表面有很多微孔且它们互不相通,微孔呈火山口状堆积分布。能谱分析(EDS)显示:其主要成分为O、Si、Al、V,其中Si、Al主要以氧化物形式存在,V在氧化膜表面以一定的形式出现,最终表面颜色为黑色。

铝合金阳极氧化膜的集群磁流变平面抛光试验研究

为获得抛光均匀的铝合金阳极氧化膜表面,采用集群磁流变平面抛光技术对铝合金阳极氧化膜进行抛光试验,探讨加工间隙、工件转速、抛光盘转速、偏摆幅度、加工时间等加工参数对其表面粗糙度和材料去除率的影响规律。结果表明:随着加工间隙的增大,工件表面粗糙度先减小后增大,材料去除率则递减;随着工件转速或偏摆幅度的增加,工件的表面粗糙度均先迅速减小后缓慢增大,材料去除率则先增加后减小;随着抛光盘转速的增加,工件的表面粗糙度和材料去除率均先减小后增加;随着加工时间的延长,表面粗糙度迅速减小之后趋于稳定。在文中试验条件下,在加工间隙1. 1 mm、工件转速350 r/min、抛光盘转速60 r/min、偏摆幅度10 mm、加工10 min左右时工件表面粗糙度从原始的332. 9 nm下降至5. 2 nm,达到了镜面效果。

铝合金硫酸阳极氧化常见质量问题探究

铝合金材料在航空航天领域中应用广泛,硫酸阳极氧化可以提高其耐腐蚀性能。以不同温度对硫酸阳极氧化膜层进行冲击,证明了高温环境会降低硫酸阳极氧化膜层的耐腐蚀性能,并对其原因进行了剖析;从材料机械成型加工过程、硫酸阳极氧化工艺过程分析了膜层表面"黑点"的形成原因,并对其解决方法进行了探究;阐述了铝合金材料状态对硫酸阳极氧化膜层质量性能的影响。

合金元素对铝合金宽温阳极氧化工艺影响的研究

阳极氧化过程中铝合金放热导致槽液温度升高,会对膜层生长有较大影响。本文对6061、6063、2024及7075铝合金进行宽温阳极氧化处理,对其膜层厚度以及表面状态进行研究,结果表明铝合金合金元素对阳极氧化膜生长及结构有重要的影响,Cu、Mn等金属合金元素阻碍了铝合金氧化膜的生长,当电解液温度较高时,这些合金元素会使膜层起粉而导致膜层不合格。

铝合金阳极氧化封孔工艺研究

采用了电化学极化曲线、交流阻抗、点滴法研究了铝合金阳极氧化膜在稀土盐、植酸、HX-588封闭剂和纯水的高温水溶液封闭后的耐蚀性,并对四种溶液封闭效果进行比较。实验结果表明,HX-588封闭剂、稀土盐、沸水、植酸都有一定的封闭效果,其中HX-588封闭剂、稀土盐效果优于沸水封闭,稀土盐增强了铝合金氧化膜的耐蚀性,并且对环境友好,有很好的运用前景。

铝合金微弧氧化层耐海水冲蚀性能的研究

采用失重法研究了冲刷速度和温度对铝合金微弧氧化层在海水中冲刷腐蚀速率的影响,结合对试样表面腐蚀形貌的观察,对铝合金微弧氧化层在海水中冲蚀行为进行了分析。结果表明,铝合金微弧氧化层在海水中的耐蚀性与海水的冲蚀速度和海水的温度有密切联系,微弧氧化层的耐蚀性随冲蚀速度的增大和冲蚀温度的升高而降低。

铝合金阳极氧化无镍封孔工艺研究

铝阳极氧化膜在不同封孔溶液中封闭后,其使用寿命和耐蚀性会各不相同。采用了磷铬酸失重法、电化学极化曲线法、交流阻抗法研究了铝合金阳极氧化膜在氟锆酸钾、HX-588封闭剂、钼酸钠、亚硝酸钠和纯水的高温水溶液封闭后的耐蚀性,比较其间的差异,并找出其变化规律,反映出五种溶液的封闭效果。数据表明:封闭效果优劣排序依次为HX-588封闭剂、氟锆酸钾、钼酸钠、亚硝酸钠、纯水。说明氟锆酸钾可以作为一种绿色无镍封孔剂进行工业生产。

氧化铝短纤维/锌铝合金复合材料的耐磨性

本文采用具有不同体积百分含量的 Al_2O_3短纤维/锌铝合金复合材料与45钢滚子匹配进行了摩擦磨损试验。对该复合材料的耐磨性进行了评价。对纤维体积百分含量对耐磨性的影响进行了探讨。通过对磨损数据的处理和理论推证建立了描述该影响规律的关系式。用扫描电镜(SEM)对复合材料的摩擦表面进行了探查并对该材料的磨损机理进行了讨论。

阳极氧化6061铝合金在工业海洋大气环境长周期暴晒时的腐蚀行为

在青岛工业海洋大气环境中对硫酸及硼硫酸阳极氧化处理的6061铝合金进行5 a的长周期大气暴晒实验,通过表面截面形貌观察、质量损失分析、腐蚀产物分析、力学性能检测和断口分析等方法,研究两种阳极氧化处理对6061铝合金长期腐蚀行为的影响规律及机理。结果表明:经5 a大气暴晒试验后,表面阳极氧化处理能显著降低6061铝合金的平均腐蚀速率及力学性能损失,且硫酸阳极氧化的效果更明显;与裸材相比,硫酸和硼硫酸阳极氧化后5 a暴晒试验的平均腐蚀速率分别下降了70.2%和45.4%,屈服强度损失率分别下降了69.5%和11.0%,伸长率损失率分别下降了71.8%和41.0%。青岛工业海洋大气环境中高浓度的Cl−会对6061铝合金表面的氧化膜侵蚀破坏,穿透氧化膜引起点蚀。当点蚀发生在晶界处时,引发了晶间腐蚀;环境中的硫化物伴随着腐蚀介质可深入到晶界区域,加剧了沿晶裂纹的扩展。阳极氧化膜对Cl−的侵蚀有较强的阻挡作用,且硫酸阳极氧化膜的阻挡作用更好,能有效地抑制晶间腐蚀的萌生和扩展,进而减小了6061铝合金强度及塑性的损失,使得硫酸阳极化6061铝合金具有较好的强度和伸长率。

铝合金阳极氧化膜封闭工艺研究进展

总结了铝合金阳极氧化膜封闭工艺在国内外的研究进展及现状。介绍了几种常规封闭工艺,包括热封闭、常温封闭及中温封闭等。着重介绍了有机酸封闭、稀土盐封闭、微波封闭和溶胶封闭四种新型绿色封闭工艺及发展,分析各种封闭方法的优缺点,并对其封闭机理作了简要论述。指出了铝合金阳极氧化膜封闭工艺需要进一步深入研究的方向。

飞机用阳极氧化铝合金在醋酸钾型除冰液干湿交替作用下的腐蚀电化学行为研究

在实验室模拟了除冰液对飞机蒙皮材料干湿交替腐蚀过程,采用宏观电化学和扫描开尔文探针(SKP)微区技术研究了飞机蒙皮用阳极氧化2024铝合金接触醋酸钾型飞机除冰液的腐蚀电化学行为。结果表明:未加缓蚀剂的除冰液浓度较高时腐蚀性强,对阳极氧化铝合金腐蚀较为严重;随除冰液浓度降低,腐蚀倾向和腐蚀速率减小。添加缓蚀剂后,高浓度除冰液由于缓蚀剂浓度在其最佳浓度范围,缓蚀效率高,阳极氧化铝合金的腐蚀非常轻微;随除冰液浓度降低,缓蚀剂浓度亦随之降低,缓蚀剂逐渐失效,除冰液的腐蚀性反而增强,阳极氧化铝合金的腐蚀倾向和腐蚀速率均随之增大。随腐蚀周期延长,试样在除冰液中的膜电阻呈波浪形逐渐增大趋势,电荷转移电阻则先减小后增大;除冰液腐蚀前后,阳极氧化铝合金表面SKP微区电位均呈随机分布,且随腐蚀周期延长随机变化,无明显点蚀发生,除冰液对阳极氧化铝合金的腐蚀为全面腐蚀。