鋁合金電弧噴涂純鋁涂層及封孔方法研究.pdf

1、鋁合金比強度高、耐蝕性強、可加工性好等優(yōu)點使得其在航空航海等領域應用越來越廣泛。鋁合金在空氣中具有良好的耐蝕性能，但在大量氯離子存在的環(huán)境下，如海洋環(huán)境中，容易發(fā)生點蝕。為延長大型鋁合金構(gòu)件的使用壽命，本課題采用經(jīng)濟、高效的電弧噴涂技術(shù)嘗試在鋁合金表面制備純鋁涂層，并將涂層封孔，進一步增強其耐蝕性。為進一步提高結(jié)構(gòu)復雜涂層零件的封孔效率和封孔質(zhì)量，拓展涂層封孔處理方法，首次將純鋁涂層進行沸水封孔，它對水質(zhì)、操作工藝等要求較低，與陽極氧化

2、膜的沸水封孔相比，更簡便、經(jīng)濟。此外，為彌補有機封孔涂層絕緣性的缺陷，嘗試制備環(huán)氧樹脂基富鋁導電耐蝕涂料，將其作為鋁涂層的封孔劑。本課題主要采用常溫浸泡試驗及電化學試驗等方法以及光學顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、拉曼光譜等分析手段來研究鋁涂層與兩種封孔涂層的耐蝕行為。 運用自主研發(fā)的電弧噴涂設備，采用優(yōu)化后的工藝參數(shù)：噴涂電壓28V，電流100A，噴涂距離100mm，噴射角度90°，空氣壓力0.6MPa，成功地在6061鋁合金

3、表面制備了組織致密、結(jié)合良好的純鋁涂層，涂層起初腐蝕速率較快，但逐漸減慢，對鋁合金基體可起到長期的隔離保護作用。通過系列腐蝕試驗，建立了鋁合金與純鋁涂層的腐蝕模型，為鋁合金大型構(gòu)件在海洋環(huán)境下的應用提供了理論依據(jù)。 在沸水封孔過程中，去離子水與鋁涂層發(fā)生反應，生成Al（OH）3，并將大小不均的孔隙部分填補或完全堵塞。部分沸水成功地滲入到涂層內(nèi)部，在涂層內(nèi)部也起到了一定的封孔作用。常溫浸泡試驗顯示，沸水封孔涂層與未封孔涂層發(fā)生了相

4、似的腐蝕過程，但腐蝕程度明顯減小。浸泡90天后，其電化學極化曲線未發(fā)生太大的變化，仍有明顯的鈍化區(qū)間，沸水封孔涂層比未封孔涂層有著明顯優(yōu)越的耐蝕性能，沸水封孔技術(shù)對電弧噴涂鋁涂層是一項成功的封孔技術(shù)。 在鋁涂層表面嘗試制備環(huán)氧樹脂基富鋁封孔涂層，在不影響耐蝕效果的前提下，實現(xiàn)封孔涂層的導電性。當鋁粉含量為50wt.％時，粒子間形成導電網(wǎng)絡，封孔涂層導電性良好。適量鋁粉的加入，既沒有降低環(huán)氧樹脂的附著性能，也沒有減弱其隔離保護作用