论汽车变速器铝合金壳体与零部件的表面防腐

2018-12-06郑健史晓龙

汽车实用技术 2018年13期

郑健，史晓龙

（陕西法士特汽车齿轮传动有限公司，陕西宝鸡 722409）

1 涂层处理

1.1 化学镀工艺

铝合金性能很活跃，容易在其表面形成氧化膜，导致金属键难形成，在其表面进行化学镀比较困难。一般都会先在铝合金表面镀镍，再在此基础上镀其他元素，化学镀镍工艺中应用最广泛的两种方法：浸锌―预镀层法和直接化学镀镍。浸锌―预镀层法的缺点是在潮湿的腐蚀环境中，锌相对于镍镀层是阳极，将受到横向腐蚀，最终导致镍层剥落，而且两次浸锌之间有一次硝酸退锌程序，会污染生产环境。化学镀是一种新型的金属表面技术，技术工艺简便、节能环保，使用范围很广，镀层均匀。在防护性能方面，能提高产品的耐蚀性和使用寿命，在功能性方面，能提高加工件的耐磨润滑性等功能，因而成为表面处理技术的一个新发展。

1.2 热喷涂工艺

热喷涂技术可以喷涂各种金属合金及非金属等多数固态材料，因此能制成具备各种性能的功能涂料，并且施工灵活、适应性强。但热喷涂方式得到的涂层对基体的结合力较低，涂层空隙多，还需要进一步改善。

热喷涂是以某种形式的热源将喷涂材料加热，形成熔融或半熔融状态的微粒，微粒以一定的速度冲击并沉积在基体表面上，形成一定特性的喷涂层。针对铝合金零件表面的涂层处理，热喷涂方法是一种较成熟有效的表面处理方法。热喷涂工艺的优点有：设备轻便、工艺灵活、操作过程少、加工时间短、修复快捷、涂层厚度可以控制。

2 铝合金表面的氧化处理方法

铝合金的抗腐蚀能力不强，容易沾染污迹。因此，铝合金产品通常要进行特殊的氧化处理，从而获得具有耐蚀、耐磨等良好性能的人工模。

2.1 阳极氧化法

阳极氧化法阳极以电解液中的铝合金制品为材料，阴极以铝板作为材料，余意通电。通电后制品表面会生成一层氧化膜的过程。经过阳极氧化，铝合金表面能生成厚度为几微米至几百微米的氧化膜。氧化膜的表面为多孔蜂窝状，该膜具有双层结构，即直接与铝合金表面相连接的，较薄的阻挡层和多孔的氧化膜表面层。阳极氧化法的缺点，由于对涂层的吸附性差、成本较高以及涂层抗冲击性不理想等原因，在工业生产中使用较少。

2.2 化学氧化法

化学氧化法，通过化学反应在表面生成一层具有良好吸附性的多孔氧化膜，可作为有机涂层的底层。化学氧化法的特点是：操作方便、设备简单、成本低、效率高，应用于不适合电化学处理的铝壳及铝合金制品零件。常见的氧化方法分别是磷酸盐―铬酸盐氧化法、碱性铬酸盐氧化法、铬酸盐氧化法。由于化学氧化法形成的膜性能不佳，氧化膜较薄，并且六价铬对环境和人体有严重危害，近年来其应用已逐渐受到限制，所以在工业中应用也不广范。

2.3 微弧氧化法

微弧氧化法是依据阳极氧化法的基础开发出来的一种新型铝合金表面陶瓷化技术。该技术运用高能密度的微等离子弧，氧化后形成的膜层和硬度大大提高，而且工艺简单、生产效率高、低污染，处理能力强，是一项前景相对看好的表面处理新技术，较普通的阳极氧化法其工作电压更高、工作电流更大，得到的陶瓷膜与阳极氧化膜结构一样，但是它的膜空隙小、孔隙率低、与基体结合紧密、摩擦因数小、分布均匀，从而具有更高的耐蚀性和耐磨性。

2.4 激光熔覆法

在激光表面熔覆技术是在高能光束的作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并融化，光束移开后自然冷却的一种表面强化方法。方法的优势为经济效益高，能降本增效，节约材料。缺点为界面上容易形成裂纹，实际应用中对基体复杂形状的容许度、涂层的尺寸精度、表面粗糙度等问题较难解决。

2.5 稀土转化膜法

稀土转化膜法时至今日已经有很长的悠久历史，目前已经有很多研究机构对稀土元素在铝合金转化膜中的应用做了大量的研究。在稀土化合物中被研究较多的是铈的可溶性盐类。稀土转化膜法的优点是工艺简单，生产成本低。缺点是稀土盐溶液需要长期浸泡，并且需要在较高的温度中，工艺处理时间长。

3 铝合金防腐涂料的使用及未来的发展方向

铝合金防腐经表面处理后性能得到很大提高，但是除此之外还要进行涂装涂料才能进一步满足防腐的要求。铝合金防腐底漆通常是将那个具有防腐功能的颜料加入在氯化橡胶、醇酸树脂、聚氨酯、环氧树脂等基料树脂中，传统的防腐颜料大都使用铬酸盐可达到防腐蚀的目的。随着社会的进步和人民生活水平的不断提高，环保意识越来越强，我国环保型涂料也得到了进一步的重视和发展，对基料和防锈颜料的要求越来越高，朝着无污染或低污染的方向发展，随着各种铝合金制品的发展，涂料在朝着更经济、更环保、防腐性能更好的方向发展。