不锈钢钝化工艺及膜层质量检验方法的确定

在航空工业中不少产品采用1Cr13,1Cr18Ni9Ti,Cr17Ni2,4Cr14Ni14W2Mo等不锈钢材料制成,为了提高不锈钢产品的防锈能力应进行表面清理和钝化处理。但目前我部所属工厂在生产中无“不锈钢酸洗、钝化工艺”生产说明书,特别是对不锈钢钝化膜层质量无检测方法,仅检查工序的执行情况,这种检测手段是不科学的。因此,我部急需编写“不锈钢酸洗、钝化工艺”及“不锈钢酸洗、钝化膜层质量检验”标准,我厂承担了主编任务。为了正确采用不锈钢钝化工艺及膜层质量检测方法,我们进行了一系列参数筛选试验。     

位置反馈杆组件的焊接

在伺服阀的制造中经常遇到弹性合金零件和弹性材料铍青铜零件利用钎焊方法连接在一起,对于含铬元素的弹性合金和含铍元素的铜合金钎焊,特别是低温钎焊却是相当困难的,这是由于零件表面存在着坚固、致密的氧化铬膜和氧化铍膜.要想获得高强度的焊缝必须在钎焊中利用机械的、化学的或其它的方法除去零件表面的氧化膜.即使在钎焊以前除去了氧化膜,但在钎焊过程中由于加热零件表面又生成了一层氧化膜,同样会影响钎焊质量.我所生产的伺服阀中的位置反馈杆组件,是由位置反馈杆(材料为3J_1)与安装座(材料为QBe2)组焊而成.该组件是伺服阀中的重要部件.曾直接用烙铁钎焊未达到设计要求,后改用电子束焊,虽然满足了设计要求,但造价太高.为了既简便又可靠地解决上述材料的低温钎焊问题,提出了将反馈杆和安装座两种零件进行活化一镀覆处理后再进行低温钎焊的工艺方法,经试验取得了满意效果.     

不锈钢镀前处理

众所周知,不锈钢的电镀或化学镀是一个棘手的问题。不锈钢的镀层常因起皮、鼓泡引起质量问题。不锈钢的镀层主要是为了导电、耐磨、便于焊接之用。我厂产品某组件是由DT_1和1Cr18NigTi两种材料组成,设计图纸要求化学镀镍,我们从该组件的不锈钢材料入手,进行不锈钢镀前处理的试验。不锈钢钝化膜的溶解     

不锈钢钝化溶液的工艺选择

在使用不锈钢材料制作零件时,最易使人产生误解的是它的“不锈”性质,其实不锈钢品种繁多,并非所有不锈钢在任何环境下都能保持“不锈”。在各种金属材料的钝化工艺中,不锈钢一直为人们所忽视,恐怕也与这种误解有关。过去我部各厂很少应用不锈钢钝化工艺,即使应用也各行其是,缺乏统一的标准。《航空工艺技术》85年3期刊出的《不锈钢钝化工艺及膜层质量检验方法的确定》一文,很有必要,对不锈钢军民品零件生产具有参考价值。现本文想根据国外文献和生产实践,从钝化机理角度讨论各种牌号不锈钢钝化溶液的选择和工艺控制规律,供有关厂参考。     

不锈钢及其板翅式换热器钎焊技术

对不锈钢及其板翅式换热器钎焊技术研究现状作简介，内容包括不锈钢软钎焊、硬钎焊的连接材料选择，不锈钢与陶瓷、钛、铝等异质材料的钎焊技术。阐述了新工艺方法的应用，包括钎焊-热处理一体化、PTLP（partial transient liquid phase）技术、加压钎焊、真空电弧钎焊、大间隙钎焊、真空电子束钎焊、辉光放电钎焊等。最后简要说明了计算机模拟技术在不锈钢钎焊中的应用，介绍了不锈钢板翅式换热器的钎焊现状和待解决的主要问题。     

热交换器氩气保护钎焊

不锈钢板翅式热交换器的结构形式很多,但其单元件的结构基本相同（图１）。它由大量的平隔板、翅片和封条交替重叠组装而成,其结构不很复杂,但焊缝多而长,只能采用钎焊方法。此外,在高温下,微量的空气就会使不锈钢表面形成氧化膜,严重妨碍钎焊过程的进行。所以,适...     

纳米多层膜及其在材料连接应用中的研究进展

纳米多层膜由于尺寸效应,存在熔点降低现象,应用于温度敏感材料的连接具有明显优势。同时由于多层膜层剧烈而快速的自蔓延放热反应,应用于连接时可以提供巨大热量。一方面可作为中间层辅助钎焊或扩散焊接;另一方面可作为独立热源为连接提供热量。纳米多层膜反应过程的实时观察受到单镜头拍摄速度和测量精度等条件的限制,而分子动力学模拟的应用为纳米多层膜反应机理研究拓展了新的思路。     

铝表面氧化膜开裂和真空钎焊中的保护

近几年来,铝合金真空钎焊得到了进一步的发展。采用这种工艺方法,不仅焊成了由钎焊板组装的热交换器类型产品,而且焊成了由普通铝合金型材组装的铝波导复杂结构件,并对铝合金型材真空钎焊机理进一步进行了研究。铝真空钎焊机理研究结果指出,在铝真空钎焊时,由于母材与其表面氧化膜的热膨胀     

室温薄膜磷化用I-5A型表面调整剂

为细化磷化膜的结晶可采用多种方法,其中表面调整是最有效的一种。此外,表面调整还是在磷化液中主盐浓度低的条件下进行室温磷化不可缺少的前处理工序。本文综述了I-5A型表面调整剂的使用效果及使用稳定性。含有SJ稳定剂的I-5A液具有独特的表面调整特性。它能促使钢铁基体表面成膜速度加快、降低膜层的孔隙率,导致膜层细而致密,以致不再进行钝化处理就能获得满意的磷化效果。表面调整液中加入SJ稳定剂后还可长期保持胶体态表面调整液的使用稳定性。I-5A表面调整液与室温磷化液的优良匹配性使得磷化膜和磷化膜—漆膜的质量达到或超过了国家标准(GB6807-86)中的技术要求。     

不锈钢表面氧化对RP-3航空煤油热氧化结焦的影响

将未经氧化及在高温加热炉中进行预氧化的同种不锈钢薄片浸泡于600mLRP-3航空煤油中,在5MPa压力下将RP-3航空煤油升温至400℃,尔后空冷至常温,利用差重法测量不锈钢薄片表面结焦量。实验研究了静态RP-3航空煤油在不锈钢挂片表面的热氧化结焦情况,分析了材料表面氧化层对煤油热氧化结焦的抑制作用;研究表明,表面氧化处理对不锈钢表面结焦有抑制作用,并且抑制作用随着材料表面氧化程度的加深而加强。     

Al/Ni含能多层膜在Al2O3陶瓷/不锈钢焊接中的应用

采用磁控溅射设备,生长AuSn合金做焊料层、Al/Ni含能多层膜做热量提供层,实现了不锈钢和Al_2O_3间的异质材料自蔓延高温扩散焊。利用SEM、XRD和DSC等测试手段表征AuSn合金和Al/Ni含能多层膜的微观形貌、相成分和放热量;用万能试验机测试焊接接头的力学性能。结果表明,AuSn合金的质量比基本达到80∶20,而多层膜的层状结构清晰,反应热达到1 239 J/g。焊接实验结果表明,仅使用AuSn焊料时,剪切强度仅为46 MPa,在增加Al/Ni含能多层膜后,其剪切强度可达90 MPa,强度提高了约一倍。焊接接头的界面显微形貌和相结构研究表明,剪切强度的增强主要是Al/Ni多层膜提供了额外能量使得界面处的反应剧烈,陶瓷金属化层与中间层的反应加剧,形成了新的反应生成物。     

铝及铝合金的软钎焊

铝及铝合金在空气中暴露瞬间,其表面就形成薄而致密的氧化膜,给钎焊、特别是软钎焊带来了困难,对铝基体采用直接碱性化学镀镍有效地解决了这个难题,并提高了产品的钎着率。     

室温薄膜磷化用Ⅰ—5A型表面调整剂

为细化磷化膜的结晶可采用多种方法，其中表面调整是最有效的一种。此外，表面调整还是在磷化液中主盐浓度低的条件下进行室温磷化不可缺少的前处理工序。本文综述了Ⅰ—5A型表面调整剂的使用效果及使用稳定性。含有SJ稳定剂的Ⅰ-5A液具有独特的表达调整特性。它能促使钢铁基体表面成膜速度加快、降低膜层的孔隙率，导致膜层细而致密，以致不再进行钝化处理就能获得满意的磷化效果。表面调整液中加入SJ稳定剂后还可长期保持胶体态表面调整液的使用稳定性，Ⅰ-5A表面调整液与室温磷化液的优良匹配性使得磷化膜和磷化膜-漆膜的质量达到或超过了国家标准（GB6807-86）中的技术要求。     

控制高温钎料流动的方法—阻流法

在高温钎焊中,例如不锈钢的钎焊,往往因钎焊结构本身形状关系,有的地方需要钎焊,有的地方则不需要钎焊。在钎焊过程中,为了不使钎料流到不需要钎焊的地方,就要用阻流剂来控制钎料流动。过去在很长一段时间里,使用的阻流剂是:氧化铝、氧化铬、氧化钛或氧化镁。这些阻流剂在涂到待钎焊工件上之前,要混以粘料,如丙烯酸类     

硫酸环境电解对热等静压钛合金性能的影响北大核心CSCD

酸环境电解去除包套是热等静压成形复杂钛合金构件的关键工序之一。针对目前酸环境电解对热等静压钛合金性能影响研究较少的现状,研究在40℃的硫酸溶液中,不同电解时间对热等静压TA15钛合金表面钝化膜、氢含量和力学性能的影响。结果表明:电解时间分别为15、30、45、60 d时,热等静压TA15钛合金表面钝化膜厚度逐渐增加,到60 d时钝化膜厚度达到了175.3μm;氢含量在15 d时增幅非常小,平均值低于2×10^(-5),30 d后则显著增加,到60 d时平均氢含量达到5.4×10^(-4);热等静压TA15材料屈服和抗拉强度随着电解时间的延长逐渐降低,塑性变化不大。硫酸环境电解直接影响热等静压钛合金材料的表面质量和力学性能,后续需强化工艺控制。     

铌合金与不锈钢异种金属焊接技术研究进展

铌与不锈钢作为重要的结构材料,在航空航天领域得到广泛应用。然而,二者焊接时容易生成脆性金属间化合物且接头内部焊接残余应力大,容易引发接头开裂。本文针对铌合金与不锈钢焊接的研究现状,综述了目前铌与不锈钢主要连接方式：爆炸焊、钎焊和熔焊等。爆炸焊和钎焊虽然能够抑制焊接裂纹,但爆炸焊接复杂的焊接工艺和钎焊较低的接头强度难以满足铌/不锈钢复合结构的应用需求。熔化焊接接头残余应力大,焊缝内部存在较多脆性Nb-Fe金属间化合物,导致接头力学性能较低。针对上述问题对铌合金与不锈钢熔化焊接进行了展望：开展有限元模拟工作指导焊接工艺优化,向焊缝中引入第3组元改善铌与不锈钢的焊接性并探索合理的热处理工艺提高接头强度。     

73除油,除锈,磷化,钝化,“四合一”金属防腐处理液的研制

本文总结了73除油、除锈、磷化、钝化“四合一”金属多功能处理液的研究概况。研究表明,以锰盐为主盐,添加有成膜剂、加速剂、活性剂和钝化剂的73液是一种无毒,不污染环境,同时具有除油、除锈、磷化、钝化四种功能的处理液。适用于各种冷轧低碳钢和铝制件涂漆前或塑料粉末静电喷涂前的预处理。性能测试结果表明达到了产品涂装前对表面预处理质量的要求。与同类产品比较,具有使用温度接近室温,槽液酸度低,粘度小,处理后工件表面残液少,易于干燥等优点。73液已作为涂漆和喷塑前的预处理液获得广泛应用。     

油滤的真空钎焊

目前,有些飞机上的各种不锈钢油滤,是采用银基钎料、高频加热或火焰加热钎焊的。用银基钎料高频或火焰加热钎焊时,需要填加钎剂,而钎焊后的钎剂残渣必须经超声波清洗,否则会引起腐蚀。此外,高频磁场对人体有害,火焰加热除温度难于控制外,劳动条件亦恶劣。真空炉钎焊具有控温准确、不用钎剂、被焊件变形小、生产率高、容易操作、劳动条件好等一系列优点。因此,开展真空与保护气体相结合(亦称载流法)的炉中钎焊不锈钢油滤的     

表面处理对17-4PH不锈钢抗固体粒子冲蚀性能的影响

为对比研究表面处理对17-4PH不锈钢抗固体粒子冲蚀性能的影响,在17-4PH不锈钢表面进行了多弧离子镀陶瓷/金属多层膜制备、激光表面合金化(LSA)处理和超音速火焰喷涂(HVOF)硬质合金层处理,利用划痕仪、自组装的不锈钢抗固体粒子冲蚀(SPE)装置、多冲疲劳试验机对上述三种表面处理试样的小攻角和大攻角SPE失效行为和机理进行了研究。结果表明,微切削是17-4PH不锈钢及其表面改性试样小攻角下固体粒子冲蚀破坏的主要失效机制,多冲型疲劳破坏是17-4PH不锈钢及其表面改性试样大攻角下固体粒子冲蚀的主要失效机制。HVOF WC-17Co涂层可显著提高17-4PH不锈钢30°小攻角和90°大攻角下SPE抗力。激光表面合金化层能够改善17-4PH不锈钢抗30°小攻角和90°大攻角下SPE性能,但SPE性能改善效果弱于HVOF喷涂涂层。TiAl N/Ti多层膜不能显著提高17-4PH不锈钢抗30°小攻角和90°大攻角的SPE性能。     

TC1和TC4钛合金腐蚀加工溶解行为研究

测试了TC1和TC4钛合金在氢氟酸-硝酸溶液中腐蚀加工的E-t曲线和极化曲线,分析了腐蚀加工过程的速率变化,观察了腐蚀加工形貌。在氢氟酸-硝酸腐蚀加工液中,极化曲线呈现活化-钝化特征,氢氟酸浓度较高时,硝酸浓度增大到一定值后,极化曲线呈现自钝化倾向。钝化膜的生成速率和厚度由氢氟酸和硝酸体积比决定,氢氟酸和硝酸体积比为1∶2时,腐蚀加工速率最大。腐蚀加工初期钛合金表面氧化膜被破坏,自腐蚀电位迅速变负,加工速率较大,继续加工,硝酸使钛合金表面发生钝化,导致速率降低,钝化膜的生成和破坏同时进行,当钝化膜的生成与基体溶解达到动态平衡时,自腐蚀电位和加工速率趋于稳定。TC1和TC4钛合金中的Ti和Al优先溶解,随着硝酸浓度的增加,钛合金表面微观凹坑变浅。