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铝合金的化学铣切加工_周一扬

文章编号:1001-4934(2000)01-0090-02

铝合金的化学铣切加工

周一扬,黄明珠,李　澄

(南京航空航天大学材料系,江苏南京　210016)

摘　要:介绍了化学铣切加工铝合金的工艺流程,研究了铣切液的配方,提出完整的工艺配方及其说明。

关键词:铝合金;化学铣切;工艺

中图分类号:TG54 文献标识码:B

A bstract :In the paper the pr ocess of aluminum alloys using chemistry milling is introdused ,and the milling velocity and the formulation of the milling liquid is studied .

Keywords :aluminum alloy ;chemistry milling ;process

0　引言

化学铣切加工工艺已被许多的工业部门采用,是特种加工工艺之一。它通过化学溶液腐蚀工件预先确定的部位,从而获得所需的加工尺寸和工艺精度,是一种无刀具,无切屑,无应力和无工件之间协调问题的特种加工工艺。

本文主要介绍铝合金化学铣切加工方法及工艺要求。

工艺流程

←

→

(1)网框准备※上感光胶※干燥※显影

制底片干燥基体材料预处理※保护涂层※化学铣切

成品→后处理 (a )本工艺采用丝网印刷涂保护涂料。

(b )制好符合要求的照像底片。

(c )丝印准备:可采用铝合金框及合成纤维丝网,按印料粘度选用适当目数的丝网,涂感光胶,干燥后制成合格丝网板待用。

(d )选用合适的保护涂层,利用丝网涂复在经过前处理的基体上。

收稿日期:1999-04-27作者简介:周一扬(1955～),男,高级工程师。

90Die and Mould Technology No .12000

　(2)基体前处理※保护涂料※刻型※化学铣切※后处理※成品

(a )前处理,有机溶剂式蒸汽除油。

(b )漂洗,干燥。

(c )涂保护涂料,固化。

(d )刻型。

(e )化学铣切,后处理。

2　化学铣切液的配制

(1)氢氧化钠NaOH 200-250g L

铝Al 3+ 5-6g L

温度 70-80℃

(2)氢氧化钠NaOH 80-100g L

铝Al 3+ 3-7g L

硫S 2- 40g L

(3)氢氧化钠NaOH 200-250g L

铝Al 3+

40-60g L 硫化钠Na 2S

少许以上各种腐蚀液的腐蚀速度为0.01～0.05mm min

(4)几点说明

化学腐蚀是金属与溶液发生化学反应而引发的腐蚀,铝在碱液中化学腐蚀关系式Al 2O 3+2NaOH =2Na AlO 2+H 2O

2Al +6H 2O =2Al (OH )3+3H 2

2Al (OH )3+

2NaOH =2NaAlO 2+4H 2O 总反应:2Al +2NaOH +2H 2O =2Na AlO 2+3H 2

另外,为提高表面加工质量,抑制电化学腐蚀过程,可选用适量的添加剂。3　注意事项

(1)化学铣切应保证温度要求。

(2)Na OH (氢氧化钠)浓度不要超过250g L 。

(3)添加剂的加入,可能会引起腐蚀速度的下降。

(4)对于大面积腐蚀加工,可选用第1节中(2)的工艺流程,而对于较少面积,且分辨率要求较高的加工表面,可选用第1节中(1)的工艺流程。

参考文献:

[1]　威.T .哈里斯.化学铣切[M ].北京:国防工业出版社,1983.

[2]　刘振辉.特种加工[M ].重庆:重庆出版社,1991.91模具技术2000.No .1

各国压铸铝合金的化学成份及要求

压铸铝合金的化学成分和力学性能表序号合金牌号合金代号化学成份力学性能 (不低于) 硅铜锰镁铁镍钛锌铅锡铝抗拉强度伸长度布氏硬度 HB5 /250 /30 1 YZA1Sil 2 YL102 10.0 13.0 ≤0.6≤0.6≤0.05≤1.2≤0.3余 220 2 60 2 YZA1Si10Mg YL104 8.0 10.5 ≤0.3 0.2 0.5 0.17 0.30 ≤1.0≤0.3≤0.05≤0.01余220 2 70 3 YZA1Si12Cu2 YL108 11.0 13.0 1.0 2.0 0.3 0.9 0.4 1.0 ≤1.0≤0.05≤1.0≤0.05≤0.01余240 1 90 4 YZA1Si9Cu4 YL112 7.5 9.5 3.0 4.0 ≤0.5≤0.3≤1.2≤0.5≤1.2≤0.1≤0.1余240 1 85 5 YZA1Si11Cu3 YL113 9.6 12.0 1.5 3.5 ≤0.5≤0.3≤1.2≤0.5≤1.0≤0.1≤0.1余230 1 80 6 YZA1Si17Cu5Mg YL11 7 16.0 18.0 4.0 5.0 ≤0.5 0.45 0.65 ≤1.2≤0.1≤0.1≤1.2余220 <1 7 YZA1Mg5Sil YL302 0.8 1.3 ≤0.1 0.1 0.4 4.5 5.5 ≤1.2≤0.2≤0.2余220 2 70 二.日本工业标准JIS H5302:2000日本压铸铝合金化学成分表 JIS牌号ISO牌号Cu Si Mg Zn Fe Mn Ni Sn Pb Ti Al ADC1 1.0以下11.0-13.0 0.3以下0.5以下 1.3以下0.3以下0.5以下0.1以下余量ADC1C A1-Sil2CuFe 1.2以下11.0-13.5 0.3以下0.5以下 1.3以下0.5以下0.30以下0.1以下0.20以下0.2以下余量ADC2 A1-Si12Fe 0.10以下11.0-13.5 0.10以下0.1以下 1.3以下0.5以下0.1以下0.05以下0.1以下0.2以下余量ADC3 0.6以下9.0-10.0 0.4-0.6 0.5以下 1.3以下0.3以下0.5以下0.1以下余量ADC5 0.2以下0.3以下 4.0-8.5 0.1以下 1.8以下0.3以下0.1以下0.1以下余量ADC6 0.1以下 1.0以下 2.5-4.0 0.4以下0.8以下0.4-0.6 0.1以下0.1以下余量ADC7 A1-Si5Fe 0.10以下 4.5-6.0 0.1以下0.1以下 1.3以下0.5以下0.1以下0.1以下0.1以下0.20以下余量ADC8 A1-Si6Cu4Fe 3.0-5.0 5.0-7.0 0.3以下 2.0以下 1.3以下0.2-0.6 0.3以下0.1以下0.2以下0.2以下余量ADC10 2.0-4.0 7.5-9.5 0.3以下 1.0以下 1.3以下0.5以下0.5以下0.2以下余量ADC10Z 2.0-4.0 7.5-9.5 0.3以下 3.0以下 1.3以下0.5以下0.5以下0.2以下余量ADC11 A1-Si8Cu3Fe 2.5-4.0 7.5-9.5 0.3以下 1.2以下 1.3以下0.6以下0.5以下0.2以下0.3以下0.2以下余量ADC12 1.5-3.5 9.6-12.0 0.3以下 1.0以下 1.3以下0.5以下0.5以下0.2以下余量ADC12Z 1.5-3.5 9.6-12.0 0.3以下 3.0以下 1.3以下0.5以下0.5以下0.2以下余量牌号抗拉试验硬度试验抗拉强度MPa 耐力MPa 延伸率% HB HRB

化学铣切对铝合金基体粗糙度的影响

化学铣切对铝合金基体粗糙度的影响发表时间：2019-08-08T11:06:08.767Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：王桂峰 [导读] 因此对化铣后的表面质量及光洁度的要求也日益严格。本文论述了化学铣切对铝合金基体粗糙度的影响。哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江省哈尔滨市 150066 摘要：随着航空工业的不断发展，越来越多材料的零件要求进行化铣加工,因此对化铣后的表面质量及光洁度的要求也日益严格。本文论述了化学铣切对铝合金基体粗糙度的影响。关键词：铝合金；化学铣切；粗糙度化学铣切是指将金属材料要加工的部位暴露于化学介质中进行腐蚀，从而获得零件所需的形状和尺寸的一种加工方法，所以铝合金的化学铣切已成为航空与航天工业零件成形的可靠加工方法。一、铝及铝合金概述铝是银白色轻金属，熔点660.37℃，沸点2467℃，密度为2.702g/cm3，大约是铜的1/3，是地壳中含量最丰富的金属元素之一，其储量在金属中居第一位。铝是具有光泽的金属，质轻，并且没有毒性和磁性，撞击时不产生火花，延展性好，其在空气中有较高的稳定性，即使在无任何保护的情况下也具有较强的抗蚀能力，在所有金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料的特性具有铝及其合金的独特性质，这就非常有利于这种新金属铝的生产和应用。铝合金是以铝为基的合金总称，主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。它是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。此外，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属Al—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化．其特点是硬度大，但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。二、化铣原理化学铣切(简称化铣)是以加工大型、薄壁、型面复杂的立体零件为主要方向，被广泛应用于航天的机翼蒙皮、航天的变截面零件和大型外部承受力的结构件、发动机喷管、海底隧道管及车载压力容器等领域中。此外，由于化学铣切是加工整体加强结构件的主要工艺方法，具有加工成本低、效率高、减轻结构重量的特点，再加上铝合金具有接近钛合金、结构钢队的比强度、高的比刚度性能，以及工艺性能优良、成型方便、成本低廉等其它合金所不能比拟的优点，所以，它在现代加工结构中铝合金零部件所占比例较高。化学铣切溶液采用氢氧化钠NaOH硫化钠Na2S、三乙醇胺TEA、磷酸三丁酯、可溶三价铝Al作为腐蚀溶液，其中氢氧化钠是主要的腐蚀剂，它与铝发生如下反应： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaA102+3H2↑ 反应中放出氢气，而NaA102仍留于溶液中，随着溶液中NaOH浓度的降低和NaA102含量的增加，反应速度逐渐下降当发生如下水解作用时反应将停止： NaA102+2H2O=Al(OH)3+NaOH 三、溶液成分的作用分析 NaOH作为主要的腐蚀剂，对化铣速率和粗糙度有着决定性的影响。NaOH浓度越高，化铣速率越快。同时，NaOH浓度对表面光洁度也有影响，过高或过低都会降低表面光洁度。而且若浓度过高，易对零件造成过腐蚀，使框格内的溶液来不及扩散，从而影响化铣轮廓线的偏离。 Na2S在溶液中对化铣表面有整平和光亮的作用，用于改善化铣表面光洁度。同时它也是辅助腐蚀剂，用于沉淀合金中所含的Cu、Mn、Zn等金属元素，以免它们在化铣过程中与Al发生电偶腐蚀，从而形成粗糙表面。 TEA是一种有机表面活性剂，在溶液中主要起光亮作用，同时与溶液中的Cu、Mn、Zn等金属元素配位，减少硫化物在溶液中的沉淀，防止硫化物沉淀淤积于化铣表面而引发选择性腐蚀。溶解铝主要是指溶液中生成的A-l02-，用于老化溶液。溶液中溶解铝的量过少或过多均会严重影响化铣轮廓线的偏离和表面粗糙度。磷酸三丁酯主要是将溶液中产生的泡沫进行消除，主要起消沫作用。四、工艺条件的影响装挂时，零件应沿同一方向竖直装挂，零件之间、零件与槽壁之间的间隔不得小于150mm，以防止化铣过程中因零件放热而导致局部过热，从而引起局部过腐蚀。化铣前，用压缩空气对槽液搅拌2～3min，以消除槽液内的温度梯度，避免温差引起零件上下框格的腐蚀速率不均引发的“锥度腐蚀”。为确定零件的化铣时间，应在化铣前将槽液调整至工作温度，将与零件同材质、同热处理状态的试片放入槽中化铣10分钟，取出测量起化铣深度，以此计算化铣速率，并通过此速率计算和确定零件的化铣时间。五、工艺过程装挂→涂胶前处理→涂胶→硫化→干燥固化→胶膜检漏→刻型→化学铣切→测量铣切深度→冷水洗→热水洗→干燥。涂胶前处理包括除油及去除铝合金表面的自然氧化膜,露出新鲜的基体,具体条件为:除油:44g/L～51g/L的Turco 4215水溶液中,温度63℃～68℃下清洗10min～15min；脱氧:46g/L～58g/L CrO3、10%HNO3、1%HF的室温溶液中处理1min～3min；化学铣切采用NaOH、Na2S 溶液。六、正交试验材料:2024-T3轧制板；尺寸:150mm×75mm×3mm；选择四因素三水平用L9(34)正交表进行正交设计试验(见表1、2)。

铝合金材料的完整加工过程

铝合金型材的加工要经过成形加工、表面处理和装饰加工三个主要工序。第一道工序：成形加工铝合金型材的成形加工方法主要包括两大类，一类是挤压法，另一类是轧制法。挤压法：是国内企业应用最为普遍的一种成形方法，其又包括正挤压、反挤压、正反向联合挤压等不同的分类。铝合金型材加工主要采用的是正挤压法。这种方法的操作过程是将铝合金锭放入端部开有莫孔的挤压筒中，加热之后，在挤压轴的巨大压力作用下，使铝合金由模孔中流出，从而得到与模孔尺寸形状均一致的挤压制品。具体的操作细节会因材料的品种、规格、供应状态、质量要求、工艺方法及设备条件等不同因素而存在一定的差异。轧制法：一般在需要大批量，并且对尺寸和表面质量要求不高的中、小规格棒材和断面形状简单的型材时，才会使用到这种方法。在成型加工中可因材料的品种、规格、供应状态、质量要求、工艺方法及设备条件等不同因素进行选择合适的金属加工液。高性能铝合金切削液产品介绍：（联诺化工铝合金切削液SCC638A）SCC638A是半合成水性切削液，专为铝合金加工而设计，对铝合金表面有很好的抗氧化保护作用，有极好的润滑性和极压性，适合应用于铝合金的各种加工工艺，包括车、铣、钻、磨、铰孔、盲孔/通孔攻丝等。铝合金切削液SCC638A不含氯、亚硝酸盐、苯酚等有害物质，属于环保水溶性切削液。

铝合金切削液SCC638A优点 ●铝合金切削液SCC638A水溶性切削液具有极好的润滑性和极压性，特别适合铝合金加工，不会形成刀瘤，确保加工面(内槽加工盲孔攻丝等)的光洁度好，保护刀具，减少刀具的磨损； ●对铝表面有很好的保护作用（防止铝表面变色或“长毛”）；抗氧化，防锈性极佳。 ●抗微生物稳定性能强，使其具有较长的使用寿命，清洗性能好，确保工件表面和设备清洁。第二道工序：表面阳极氧化处理表面阳极氧化处理：利用电解原理，将目标金属作为阳极，置于电解质溶液中并进行通电。阳极金属会置换电解液中的氢气，从而产生一层致密金属氧化膜的处理方法。铝合金材料经过表面阳极氧化处理后得到的人工氧化膜层比自然形成氧化膜要厚得多。铝合金材料表面的氧化膜成分为三氧化二铝，这种物质本身是非常坚硬、致密的，但是在其结晶中存在着缺陷。将铝合金作为阳极，浸入酸溶液中，电解液会由氧化膜的缺陷中浸入膜内，对氧化膜进行局部溶解，并在型材表面形成大量小孔，使电流可以由此通过，氧化更深层的金属铝。这样，氧化就可以向更加纵深的方向发展。因此，形成的氧化膜厚度大大超过了自然形成的氧化膜。形成氧化膜以后，还要对电解液溶解造成的小孔进行“封孔”处理。“封孔”有高温水封闭、无机盐封闭和有机封闭三种方法。最终得到

铝合金化学铣切.

论铝合金的化学铣切工艺过程摘要化学铣切是一种能使表面形状复杂,加工精度要求高的零件达到加工要求,在特定条件下,对零件腐蚀加工成型的表面处理方法,化学铣切加工已被许多的工业部门所采用,是特种加工工艺之一,他通过化学溶液腐蚀工件预先确定的部分,从而获得所需的加工尺寸和加工工艺精度,是一种无道具,无切削,无应力和无工件之间协调问题的特种加工工艺,本文主要介绍了铝合金材料化学铣切工艺流程及原理，化铣溶液的选择,提高肋宽精度的有效途径,提高化铣壁厚精度的工艺方法,并以贮箱结构减重为例详细介绍了贮箱结构减重化铣的技术难点、槽液配方的优选以及工艺方案的确定。通过对减重化铣的工艺研究，提高了化铣零件的表面质量和腐蚀的均匀性，保证了壁厚和肋宽的尺寸精度，达到了《CZ-2E贮箱结构减重化铣工艺攻关技术协议》的要求，并为CZ-2F贮箱结构的设计提供了技术支持。关键词：化学铣切贮箱结构减重侧切率

目录摘要 (1) 目录 (2) 引言 (4) 一、化学铣切概述 (5) 二、化铣溶液的选择 (5) 三、化铣工艺原理及主要工艺过程 (7) （一）铝合金化铣的基本原理 (7) （二）铝合金化铣的主要工艺过程 (8) 四、提高肋宽精度的有效途径 (8) （一）侧切率（侵蚀比）与肋宽精度 (8) （二）影响化铣肋宽加工精度的主要因素 (9) 五、提高化铣壁厚精度的工艺方法 (11) （一）影响壁厚均匀的主要因素 (12) （1）原材料质量严重影响化铣厚度 (12) （2）化铣后的凹槽壁厚均匀度差太大 (13) （3）网格几何形状及尺寸对壁厚均匀度的影响 (13)

（4）腐蚀条件对壁厚精度的影响 (13) （5）铣切深度对壁厚精度的影响 (13) （二）提高化铣壁厚精度的工艺方法 (14) （1）降低原材料的同板壁厚差 (14) （2）优选合适的转动化铣现速度 (14) （3）台阶式减薄腐蚀 (15) （4）采用局部处理进一步提高壁厚精度 (15) 结论 (15) 参考文献 (16) 结束语 (17)

6063铝合金化学成分

6063铝合金化学成分的选择黎伯豪言淑纯 6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内，对化学成分的取值不同，会得到不同的材质特性，当化学成分的范围很大时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型材的综合性能会无法控制。因此，优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 1 合金元素的作用及其对性能的影响6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si 的百分含量(质量分数，下同)。 1．1 Mg的作用和影响Mg和Si组成强化相Mg2Si，Mg的含量愈高，Mg2Si的数量就愈多，热处理强化效果就愈大，型材的抗拉强度就愈高，但变形抗力也随之增大，合金的塑性下降，加工性能变坏，耐蚀性变坏。 1．2 Si的作用和影响Si的数量应使合金中所有的Mg都能以Mg2Si相的形式存在，以确保Mg的作用得到充分的发挥。随着Si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，铸造性能变好，热处理强化效果增加，型材的抗拉强度提高而塑性降低，耐蚀性变坏。 2 Mg和Si含量的选择 2．1 Mg2Si量的确定 2．1．1 Mg2Si相在合金中的作用Mg2Si在合金中能随着温度的变化而溶解或析出，并以不同的形态存在于合金中：(1)弥散相β’’固溶体中析出的Mg2Si相弥散质点，是一种不稳定相，会随温度的升高而长大。(2)过渡相β’是β’’由长大而成的中间亚稳定相，也会随温度的升高而长大。(3)沉淀相β是由β’相长大而成的稳定相，多聚集于晶界和枝晶界。能起强化作用Mg2Si相是当其处于β’’弥散相状态的时侯，将β相变成β’’相的过程就是强化过程，反之则是软化过程。 2．1．2 Mg2Si量的选择6063铝合金的热处理强化效果是随着Mg2Si量的增加而增大。参见图1[1]。当Mg2Si的量在0．71%～1．03%范围内时，其抗拉强度随Mg2Si量的增加近似线性地提高，但变形抗力也跟着提高，加工变得困难。但Mg2Si量小于0．72%时，对于挤压系数偏小(小于或等于30)的制品，抗拉强度值有达不到标准要求的危险。当Mg2Si 量超过0.9%时，合金的塑性有降低趋势。GB/T5237．1—2000标准中要求6063铝合金T5状态型材的σb≥160MPa，T6状态型材σb≥205MPa，实践证明．该合金的最高可达到260MPa。但大批量生产的影响因素很多，不可能确保都达到这么高。综合的考虑，型材既要强度高，能确保产品符合标准要求，又要使合金易于挤压，有利于提高生产效率。我们设计合金强度时，对于T5状态交货的型材，取200MPa为设计值。从图1可知，抗拉强度在200MPa左右时，Mg2Si量大约为0．8%，而对于T6状态的型材，我们取抗拉强度设计值为230 MPa，此时Mg2Si量就提高到0．95%。 2．1．3 Mg含量的确定Mg2Si的量一经确定，Mg含量可按下式计算：Mg%=

7系列变形铝合金牌号和化学成分中外近似对照

机械加工 https://www.wendangku.net/doc/9d2663788.html, CNC数控机械加工,瑞典三坐标测量机自动测量,零件出口德国瑞士,提供可靠的信赖协作 7系列　Al Al--Zn系　变形铝合金　牌号和化学成分　中外近似对照国别牌号①主要化学成分②（质量分数）（%）基体和其他Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti 7003合金的中外近似对照中7003（LC12)0.30*0.350.20*0.30*0.50～1.00.20* 5.0～6.50.20*Zr0.05～0.25，Al余量日A70030.30*0.350.20*0.30*0.50～1.00.20* 5.0～6.50.20*Zr0.05～0.25，Al余量 EN EN AW-7003/AlZn6Mg0.8Zr0.30*0.350.20*0.30*0.50～1.00.20* 5.0～6.50.20*Zr0.05～0.25，Al余量美7003/A970030.30*0.350.20*0.30*0.50～1.00.20* 5.0～6.50.20*Zr0.05～0.25，Al余量7005合金的中外近似对照中70050.350.40*0.10*0.20～0.7 1.0～1.80.06～0.20 4.0～5.00.01～0.06Zr0.08～0.20，Al余量 ISO AlZn4.5Mg1.5Mn0.350.40*0.10*0.20～0.7 1.0～1.80.06～0.20 4.0～5.00.01～0.06Zr0.08～0.20，Al余量日A7N010.30*0.350.20*0.20～0.7 1.0～2.00.30* 4.0～5.00.20*Zr0.25，V0.10，Al余量印745300.40.70.20.2～0.7 1.0～1.50.2 4.0～5.00.2Al余量 EN EN AW-7005/AlZn4.5Mg1.5Mn0.350.40*0.10*0.20～0.7 1.0～1.80.06～0.20 4.0～5.00.01～0.06Zr0.08～0.20，Al余量美7005/A970050.350.40*0.10*0.20～0.7 1.0～1.80.06～0.20 4.0～5.00.01～0.06Zr0.08～0.20，Al余量7020合金的中外近似对照中70200.350.40*0.20*0.05～0.50 1.0～1.40.10～0.35 4.0～5.0—Zr0.08～0.20， Ti+Zr0.08～0.25，Al ISO AlZn4.5Mg10.350.40*0.20*0.05～0.50 1.0～1.40.10～0.35 4.0～5.0—Zr0.08～0.20， Ti+Zr0.08～0.25，Al 俄～1925C0.60.70.80.5 1.4～1.9— 3.7～4.30.1Zr0.12～0.20，Al余量 EN EN AW-7020/AlZn4.5Mg10.350.40*0.20*0.05～0.50 1.0～1.40.10～0.35 4.0～5.0—Zr0.08～0.20， Ti+Zr0.08～0.25，Al 余量德AlZn4.5Mg1/3.43350.350.40*0.20*0.05～0.50 1.0～1.40.10～0.35 4.0～5.0—Ti+Zr0.08～0.25，Al 余量法7020(A-Z5G)0.350.40.20.05～0.50 1.0～1.40.1～0.35 4.0～5.0—Zr0.08～0.20，Al余量美7020/A90200.350.40*0.20*0.05～0.50 1.0～1.40.10～0.35 4.0～5.0—Zr0.08～0.20， Ti+Zr0.08～0.25，Al 7022合金的中外近似对照中70220.50*0.50*0.50～1.00.10～0.40 2.6～3.70.10～0.30 4.3～5.2—Ti+Zr0.15，Al余量

热塑弹性体铝合金化学铣切保护涂料的研制

第26卷　第5期 2006年10月航　空　材　料　学　报 JOURNAL OF AERONAUTI CAL MATER I A LS Vol .26,No .5Oct ober 2006 热塑弹性体铝合金化学铣切保护涂料的研制王云英 1,2 ,孟江燕2,林　翠 2 (1.西北工业大学理学院,西安710072;2.南昌航空工业学院材料科学与工程学院,南昌330034) 摘要:采用热塑性弹性体为基体材料制备不同配方的铝合金化学铣切保护涂料。实验包括涂料中酚醛树脂的合成,涂料的制备。所做涂料的性能考核包括外观、粘度、固体含量、抗张性、断裂伸长率、浸蚀比、致密性、剥离强度等。最后与美国同类产品性能对比。研究表明,自制的铝合金化学铣切保护涂料的涂膜透明均匀、剥离强度大小适中、耐强碱,满足化学铣切工艺要求,也基本上与美国同类产品性能相当。关键词:铝合金;化学铣切;保护涂料;热塑性弹性体中图分类号:T Q630.79 文献标识码:A 文章编号:100525053(2006)0520070203 收稿日期:2005211223;修订日期:2006204218 基金项目:南昌航空工业学院资助项目“铝合金化学铣切工艺用保护涂层” (EC200501010)作者简介:王云英,(1963—),女,博士研究生,副教授,研究方向为保护涂料和航空用胶粘剂。化学铣切加工(简称化铣)是依靠化学溶液对金属工件表面溶解的一种加工技术,化铣保护涂料是一种可剥性涂料,在化铣加工过程中对不须要铣切的部位起到暂时的保护作用,化铣工序完成后再去除该保护层[1～4] 。世界各国对保护涂料及其配套产品的研究工作给予极大的关注[5～7] 。美国自五十年代以来,发表了若干专利并研制了一系列产品。例如美国Turco 和Adcoat 公司研制出的Mask537和AC 2850化铣保护涂料产品。随着我国航空、航天工业发展的需要,国内研制了几种铝合金化铣保护涂料[8,9] 。第一代是氯丁胶,但因产生“漏蚀”,且溶剂的毒性大,需加温硫化,贮存稳定性差,且不可回收利用,目前已经被淘汰;第二代保护涂料是丁苯胶为代表,虽然它们降低了溶剂的毒性,但工艺复杂,且"漏蚀"问题依然存在,目前在航空企业中均未使用。多年来国内几家涂料研究机构或橡胶研究机构也试图研制生产该涂料,但一直没有合格的国产化学铣切保护涂料问世。本研究选择热塑性弹性体S BS 为基体材料,摒弃传统的橡胶材料,同时选择合适的其它成分,而制成一种新型保护涂料,用于铝合金化学铣切的保护涂料。热塑性弹性体S BS 是苯乙烯2丁二烯2苯乙烯的嵌段共聚物,商品名Krat on [10] ,S BS 同时具有塑料和橡胶的双重性能,而得到越来越广泛的应用,例如它非常适合用做可剥性保护涂料[11,12] 。S BS 为基体的保护涂料无需加温硫化、可重复利用。S BS 采用阴离子方法进行聚合的[13,14] ,它的结构特点决定了它的如下性能特点[15] :(1)微观上的相分离,使每一相有一种嵌段占优;(2)玻璃化温度的双值性;(3)溶解度参数的双值性使得它可以溶解于双值间的溶剂。 1　涂料的制备 1.1　配方的选择化铣保护涂料组成与通用涂料的组成一的。主要有基体材料,是化学铣切保护涂料中最重要的组成部分,在涂料的保护作用中起着决定性作用,应具有以下性能:良好的弹性和塑性,优良的耐酸耐碱性,适宜的附着力和剥离性[16] ;颜料在保护涂料中不仅起到着色的作用,而且还能对基体材料起到补强的作用(可根据需要决定使用或不使用);必须使用良溶剂,本文试验选择了混合溶剂;固化剂,可以增大保护涂料的粘附性,保证化学铣切浸蚀比。根据实验得到如下典型配方,见表1。表1　化学铣切保护涂料的配方 Table 1　The for mula of p r otect coating f or chem ical m illing M aterials W eight/g S BS 100PF resin saturati on (synthesize ) 30Stearic acid 3Mg O 1.4Zn O 1.4M ixed s olvent 350SnCl 2.2H2O 1.5 Note:synthesize PF resin by method of laborat ory and make saturati on s oluti on .

(完整版)铝合金表面处理

金属类材质在现有的各类产品上运用越来越多,因为金属类材质更能体现产品品质、凸显品牌价值，而在众多金属类材质中，铝因为它的易加工、视觉效果好、表面处理手段丰富，首当其冲的被各个厂家采用，铝型材表面处理主要分为：喷砂（形成哑光珍珠银面）、抛光（形成镜面）、拉丝（形成类似缎面效果）、电镀（覆盖一层其他金属）、喷涂（覆盖其他非金属涂层）下面金属加工小编将给大家带来一些让人轻松的图片，跟紧金属加工微信，一起感受一下我们日常产品中的铝及铝合金的表面加工工艺。 1.喷沙（喷丸）

利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程。这种方法的铝件表面处理能够使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。该工艺我们经常在苹果公司的各类产品中看到，以及被现有的电视机面壳或中框也越来越多采用 2.抛光利用机械、化学或电化学的方法，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光工艺主要分为：机械抛光、化学抛光、电解抛光。铝件采用机械抛光+电解抛光后能接近不锈钢镜面效果，给人以高档简约、时尚未来的感觉（当然易留下指纹还要多加呵护）。

3.拉丝金属拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制造过程。拉丝可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、旋纹拉丝、螺纹拉丝。金属加工微信，内容不错，值得关注。金属拉丝工艺，可以清晰显现每一根细微丝痕，从而使金属哑光中泛出细密的发丝光泽，产品兼备时尚和科技感

4.高光切削采用精雕机将钻石刀加固在高速旋转（一般转速为20000转/分）的精雕机主轴上去切削零件，在产品表面产生局部的高亮区域。切削高光的亮度受铣削钻头速度的影响，钻头速度越快切削的高光越亮，反之则越暗并容易产生刀纹。金属加工微信，内容不错，值得关注。高光高光切削在手机的运用中特别多，如iphone5，近年来部分高端电视机金属边框采用了高光铣削工艺，加之阳极氧化及拉丝工艺使得电视机整体充满了时尚感与科技的锐利感。

铸造铝硅合金特性和分类

2.3．1 铸造铝合金的一般特性为了获得各种形状与规格的优质精密铸件．用于铸造的铝合金必须具备以下特性，其中最为关键的是流动性和可填充性。 (1) 有填充狭槽窄缝部分的良好流动性； (2) 有适应其他许多金属所要求的低熔点： (3)导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短； (4) 熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制； (5)铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向： (6)化学稳定性好，有高的抗蚀性能； (7)不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的光泽和低的表面粗糙度，而且易于进行表面处理； (8)铸造铝合金的加工性能好，可用压模、硬(永久)模、生砂和干砂模、熔模、石膏型祷造模进行铸造生产，也可用真空铸造、低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形，生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。 2.3．2铸造铝合金的牌号与状态表示方法铸造铝合金可分为热处理强化型和非热处理强化型两大类。目前，世界各国已开发出了大量洪铸造的铝合金，但目前基本的合金只有以下6类： (1)A1-Cu铸造铝合金； (2)Al-Cu-Si铸造铝合金； (3)Al-Si铸造铝合金； (4)Al-Mg铸造铝合金； (5)A1-zn-Mg铸造铝合金； (6)Al-Sn铸造铝合金：铸造铝合金系目前国际上无统一标准，各国(公司)都有自己的合金命名及术语，下面分别简述如下。 2．3．2．1 中国铸造铝合金的牌号与状态表示方法 (1)按GB8063规定，铸造铝合金牌号用化学元素及数字表示，数字表示该元素的平均含量。在牌号的最前面用“z”表示铸造，例如ZAISi7Mg，表示铸造铝合金，平均含硅量为7％，平均含镁量小于1％。另外还有用合金代号表示法，合金代号由字母“z”、“L”(分别是“铸”、“铝”的汉语拼音第一个字母)及其后的三位数字组成。zL后面第一个数字表示台金系列．其中1、2、3、4分别表示铝硅、铝铜，铝镁．铝锌系列合金，ZL舌面第二位、第三位两个数字表示顺字号。优质合金的数字后面附加字母“A”： (2)合金铸造方法和变质处理代号。 S——砂型铸造； J——金属型铸造； R——熔模铸造； K——壳型铸造； B——变质处理。 (3)合金状态代号。 F——铸态； T1——人工时效；

A356铸造铝合金生产工艺流程

A356铸造铝合金生产工艺流程目录第一章概述第一节铝合金的定义、性质和用途第二节铝合金的分类及表示方法第三节 A356合金的成分、组织和性能第四节 A356合金的生产设备第二章 A356合金的生产工艺第一节 A356合金的生产工艺流程第二节熔炼（1）铝熔体的特点（2）铝熔体的精炼与净化（3）熔炼工艺参数对铸锭质量的影响第三节铸造（1）铸造方法的分类（2）铸造原理（3）铸造工艺参数对铸锭质量的影响第四节熔铸工艺（1）配料工艺（2）熔炼工艺（3）铸造工艺（4）取样工艺

第三章 A356合金常见缺陷及预防措施第一节化学成分第二节外观质量第三节低倍针孔度（1）针孔的定义与分类（2）针孔形成的原因（3）形成气孔的H2来源（4）预防针孔形成的工艺措施第一章概述第一节铝合金的定义、性质和用途所谓铝合金就是在工业纯铝中加入适量的其他元素，使铝的本质得到该善，以满足工业上和人们生活中的各种需要。由于其比重小，比强度高，具有良好的综合性能，因此，被广泛用于航空工业、汽车制造业、动力仪表、工具及民用器皿制造等方面。第二节铝合金的分类及表示方法铝合金可分为两大类：变形铝合金和铸造铝合金，变形铝合金要先铸成锭，用于压延或拉伸，如：管、棒和板等；铸造铝合金，用于铸造固定铸件，如：活塞、汽缸和支架等。变形铝合金牌号的表示方法大致有两种： 1、国家标准

用第一个字母L表示工业纯铝或铝合金，（取铝的汉语拼音第一个字母）。第二个字母表示铝合金类别，下面几个字母分别表示： G——工业高纯铝 F——防锈铝合金 Y——硬铝合金 C——超硬铝合金 D——锻造铝合金 T——特殊铝合金字母后面的数字表示该类合金的序号。如LF3表示3号防锈铝合金；LD2表示2号锻造铝合金；LY12表示12号硬铝合金；LC4表示4号超硬铝合金；LT21表示21号特殊铝合金。 2、引用美国四位数铝合金牌号表示方法，作为国家标准第一位数字表示铝合金系列，如： 1XXX 表示纯铝 2XXX 表示AL－Cu系合金 3XXX 表示AL－Mn系合金 4XXX 表示AL－Si系合金 5XXX 表示AL－Mg系合金 6XXX 表示AL－Mg－Si系合金 7XXX 表示AL－Zn系合金 8XXX 表示AL和其它元素的合金 9XXX 表示尚未使用的系列最后两位数字表示某种具体的铝合金或铝的纯度，第二位数字表示对原来的合金或杂质范围的修改。铸造铝合金牌号的表示方法：

6063铝合金

6063铝合金 6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内，对化学成分的取值不同，会得到不同的材质特性，当化学成分的范围很大时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型材的综合性能会无法控制。 6063铝合金化学成分的概述 6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 1、合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量(质量分数，下同)。1．1Mg的作用和影响Mg和Si组成强化相Mg2Si，Mg的含量愈高，Mg2Si的数量就愈多，热处理强化效果就愈大，型材的抗拉强度就愈高，但变形抗力也随之增大，合金的塑性下降，加工性能变坏，耐蚀性变坏。1．2Si的作用和影响Si的数量应使合金中所有的Mg都能以Mg2Si相的形式存在，以确保Mg的作用得到充分的发挥。随着Si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，铸造性能变好，热处理强化效果增加，型材的抗拉强度提高而塑性降低，耐蚀性变坏。 2、Mg和Si含量的选择 2．1 Mg2Si量的确定2．1．1 Mg2Si相在合金中的作用Mg2Si在合金中能随着温度的变化而溶解或析出，并以不同的形态存在于合金中：(1)弥散相β’’固溶体中析出的Mg2Si相弥散质点，是一种不稳定相，会随温度的升高而长大。(2)过渡相β’是β’’由长大而成的中间亚稳定相，也会随温度的升高而长大。(3)沉淀相β是由β’相长大而成的稳定相，多聚集于晶界和枝晶界。能起强化作用Mg2Si相是当其处于β’’弥散相状态的时候，将β相变成β’’相的过程就是强化过程，反之则是软化过程。2．1．2Mg2Si量的选择6063铝合金的热处理强化效果是随着Mg2Si 量的增加而增大。当Mg2Si的量在0．71%～1．03%范围内时，其抗拉强度随Mg2Si 量的增加近似线性地提高，但变形抗力也跟着提高，加工变得困难。但Mg2Si量小于0．72%时，对于挤压系数偏小(小于或等于30)的制品，抗拉强度值有达不到标准要求的危险。当Mg2Si量超过0.9%时，合金的塑性有降低趋势。GB/T5237．1—2000标准中要求6063铝合金T5状态型材的σb≥160MPa，T6状态型材σb≥205MPa，实践证明．该合金的最高可达到260MPa。但大批量生产的影响因素很多，不可能确保都达到这么高。综合的考虑，型材既要强度高，能确保产品符合标准要求，又要使合金

合金的铸造性能

合金的铸造性能合金的铸造性能--指在一定的铸造工艺条件下某种合金获得优质铸件的能力，即在铸造生产中表现出来的工艺性能，如充型能力、收缩性、偏析倾向性、氧化性和吸气性等等。研究之必要--合金铸造性能的好坏，对铸造工艺过程、铸件质量以及铸件结构设计都有显著的影响。因此，在选择铸造零件的材料时，应在保证使用性能的前提下，尽可能选用铸造性能良好的材料。但是，实际生产中为了保证使用性能，常常要使用一些铸造性能差的合金。此时，则应更加注意铸件结构的设计，并提供适当的铸造工艺条件，以获得质量良好的铸件。因此，充分认识合金的铸造性能是十分必要的。合金的铸造性能包括： 1.充型能力 2.凝固与收缩 3.偏析 4.吸气

●合金的铸造性能——合金的充型能力 1 合金的充型能力定义定义--液态合金充满铸型，获得尺寸正确、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态合金的充型能力。液态合金充型过程是铸件形成的第一个阶段。其间存在着液态合金的流动及其与铸型之间的热交换等一系列物理、化学变化，并伴随着合金的结晶现象。因此，充型能力不仅取决于合金本身的流动能力，而且受外界条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响。 2 对铸件质量的影响对铸件质量的影响--液态合金的充型能力强，则容易获得薄壁而复杂的铸件，不易出现轮廓不清、浇不足、冷隔等缺陷；有利于金属液中气体和非金属夹杂物的上浮、排出，减小气孔、夹渣等缺陷；能够提高补缩能力，减小产生缩孔、缩松的倾向性。 3 影响合金充型能力的因素及工艺对策 (1)合金的流动性

定义--流动性是指液态合金的流动能力。它属于合金的固有性质，取决于合金的种类、结晶特点和其他物理性质(如粘度越小，热容量越大；导热率越小，结晶潜热越大；表面张力越小，则流动性越好)。测定方法--为了比较不同合金的流动性，常用浇注标准螺旋线试样的方法进行测定。在相同的铸型(一般采用砂型)和浇注条件(如相同的浇注温度或相同的过热温度)下获得的流动性试样长度，即可代表被测合金的流动性。常用铸造合金中灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铸钢最差。对于同一种合金，也可以用流动性试样来考察各种铸造工艺因素的变动对其充型能力的影响。所得的流动性试样长度是液态金属从浇注开始至停止流动时的时间与流动速度的乘积。所以凡是对以上两个因子有影响的因素都将对流动性(或充型能力)产生影响。合金的化学成分决定了它的结晶特点，而结晶特点对流动性的影响处于支配地位。具有共晶成分的合金(如碳的质量分数为4.3%的铁碳合金等)是在恒温下凝固的，凝固层的内表面比较光滑，对后续金属液的流动阻力较小，加之共晶成分合金的凝固温度较低，容易获得较大的过热度，故流动性好；除共晶合金和纯金属以外，其他成分合金的凝固是在一定温度范围内进行的，铸件截面中存在液、固并存的

各种铝合金化学成分

合金化学成分变形铝合金化学成分化学成分(质量分数)/% 序号牌号 Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn 其他Ti Zr 其他Al 备注 1 1A99 0.003 0.003 0.005 0.00299.99LG5 2 1A97 0.015 0.015 0.005 0.00599.97LG4 3 1A95 0.03 0.03 0.01 0.00599.95 4 1A93 0.04 0.04 0.01 0.00799.93LG3 5 1A90 0.0 6 0.06 0.01 0.0199.9LG2 6 1A85 0.08 0.1 0.01 0.0199.85LG1 7 1A80 0.15 0.15 0.03 0.02 0.02 0.03 Ca0.03,V0.05 0.03 0.0299.8 8 1A80A 0.15 0.15 0.03 0.02 0.02 0.06 Ca0.03 0.02 0.0299.8 9 1070 0.2 0.25 0.04 0.03 0.03 0.04 V0.05 0.03 0.0399.7 10 1070A 0.2 0.25 0.03 0.03 0.03 0.07 0.03 0.0399.7 11 1370 0.1 0.25 0.02 0.01 0.02 0.01 0.04 Ca0.03,V+Ti0.02,B0.020.020.199.7 12 1060 0.25 0.35 0.05 0.03 0.03 0.05 V0.05 0.03 0.0399.6 13 1050 0.25 0.4 0.05 0.05 0.05 0.05 V0.05 0.03 0.0399.5 14 1050A 0.25 0.4 0.05 0.05 0.05 0.07 0.05 0.0399.5 15 1A50 0.3 0.3 0.01 0.05 0.05 0.03 Fe+Si0.45 0.0399.5LB2 16 1350 0.1 0.4 0.05 0.01 0.01 0.05 Ca0.03,V+Ti0.02,B0.050.030.199.5 17 1145 Si+Fe0.55 0.05 0.05 0.05 0.05 V0.05 0.03 0.0399.45 18 1035 0.35 0.6 0.1 0.05 0.05 0.1 V0.05 0.03 0.0399.35 19 1A30 0.10~0.20 0.15~0.30 0.05 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.0399.3L4-1