一种预防铝锂合金5A90阳极氧化膜颜色发黑的工艺方法

摘要

本发明公开了一种预防铝锂合金5A90阳极氧化膜颜色发黑的工艺方法，在阳极氧化工序前增加热处理工序。适用于预防第一次阳极氧化膜层发黑和预防返修产品阳极氧化膜层发黑。本发明在原有生产工艺流程中增加热处理工序，重新435～465℃固溶+90～140℃人工时效处理，改善材料表面的成分、显微组织等使阳极化膜达到理想的状态，避免了应阳极氧化膜层颜色变黑而造成报废。

权利要求

1.一种预防铝锂合金5A90阳极氧化膜颜色发黑的工艺方法，其特征是，在阳极氧化工序前增加热处理工序，所述热处理工序是，将首次阳极氧化前或褪膜后的返修阳极氧化前的铝锂合金5A90材料产品放入硝盐浴中加热，温度控制在435～465℃，保温10～40min，然后取出在空气中冷却，再在空气循环炉中加热，温度控制在90～140℃，保温5～24h，然后再取出在空气中冷却。

2.根据权利要求1所述的一种预防铝锂合金5A90阳极氧化膜颜色发黑的工艺方法，其特征在于：所述工艺方法在阳极氧化前增加一道热处理工序，重新固溶时效处理消除前期加工过程造成的对材料表面的影响。

3.根据权利要求1所述的一种预防铝锂合金5A90阳极氧化膜颜色发黑的工艺方法，其特征在于：所述的工艺方法在经阳极氧化后的膜层退除后，再增加一道热处理工序，重新固溶时效处理使材料表面成份均匀。

说明书

一种预防铝锂合金5A90阳极氧化膜颜色发黑的工艺方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种铝锂合金硫酸阳极氧化膜层颜色改变的表面工程的工艺方法。

背景技术

[0002] 中国专利CN101280449A于2008年10月08日公开了一种铝合金结构粘接用混合酸阳极氧化方法。所用的阳极氧化液由硫酸、硼酸、磷酸或磷酸盐和水按比例混合，阳极化采用控电压方式，对粘接前铝合金表面进行阳极氧化处理。具体方法和步骤是：将经过脱脂、除灰和预粗化的铝合金试件放入由混合酸组成的阳极氧化液中，在10～35℃温度，电压控制在10～35V下，恒电压直流氧化10～60分钟，完成氧化处理；工件经水洗后，在不高于70℃温度下干燥。

[0003] 目前铝锂合金5A90应用主要集中在航空航天科技工业产品表面的防护，就是靠材料表面的一层阳极氧化膜，而且产品表面的颜色直接影响对太阳的吸收与反射，所有零件表面颜色都要符合设计提出的要求。目前产品的设计要求是铝锂合金硫酸阳极氧化铬酸盐封闭而得到的黄色氧化膜。但现有技术多集中在铝锂合金5A90材料成份和机械性能的改善的技术上。在该材料的表面防腐工艺方法方面，现有技术公布了一种硫酸阳极氧化铬酸盐封闭的方法，该方法的工艺参数和工艺流程同一般LD10、LY12铝合金的阳极氧化工艺参数没有区别。但铝锂合金硫酸阳极氧化铬酸盐封闭的实际生产中存在一种质量问题，即铝锂合金硫酸阳极氧化铬酸盐封闭后膜层会变灰黑，若按现有技术公开的方法退膜后，重新按原来的工艺流程和方法进行硫酸阳极氧化铬酸盐封闭所得到的膜层是黑色的，不符合产品的设计要求。如何消除铝锂合金5A90阳极氧化铬酸盐封闭后膜层变黑的工艺方法在现有技术中尚未报道。

发明内容

[0004] 针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题在于克服实际生产中常出现铝锂合金5A90材料硫酸阳极氧化铬酸盐封闭膜层颜色发黑的问题，特别是直接按原工艺方法退膜后重新阳极氧化铬酸盐封闭，所得到的膜颜色100％为黑色的问题，提出一种预防铝锂合金5A90阳极氧化膜颜色发黑的工艺方法。

[0005] 为了彻底解决上述技术问题，本发明提供的技术方案利用热处理原理改善材料表面显微组织和成份分布，以预防和改善阳极氧化膜变颜色的工艺方法，具体方法为：在阳极化工序前增加热处理工序。

[0006] 本发明适用于预防第一次阳极氧化膜层发黑和预防返修产品阳极氧化膜层发黑。预防第一次阳极氧化膜层发黑工艺中，在阳极化工序前增加热处理工序，重新固溶+人工时效处理消除前期加工过程造成的对材料表面的影响。预防返修产品阳极氧化膜层发黑工艺中，经阳极化后的膜层退除后，再增加一道热处理工序，重新固溶+人工时效处理使材料表面成份均匀。具体增加的热处理工序是，将首次阳极氧化前或褪膜后的返修阳极化前的铝锂合金5A90材料产品，放入硝盐浴中加热，温度控制在435～465℃，保温10～40min，然后在取出在空气中冷却，再在空气循环炉中加热，温度控制在90～140℃，保温5～24h，然后在取出在空气中冷却。

[0007] 本发明的有益效果是：(1)可有效减少产品第一次硫酸阳极氧化铬酸盐封闭颜色发黑；(2)对于硫酸阳极氧化膜已出现质量问题的产品返修，提供了一种可行的消除膜层发黑的方法；(3)避免了应阳极氧化膜层颜色变黑而造成报废；(4)工艺方法简便，可操作性强，成本较低。

附图说明

[0008] 图1是本发明预防第一次阳极氧化膜层发黑的工艺流程图。

[0009] 图2是本发明预防返修产品阳极氧化膜层发黑的工艺流程图。

具体实施方式

[0010] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

[0011] 如图1所示是本发明优选实施例提供的预防铝锂合金5A90材料零件第一次硫酸阳极氧化膜颜色发黑的工艺流程，零件在经过机械加工、钣金成型后硫酸阳极氧化前，增加一道热处理固溶+人工时效工序。由于零件材料本身未经过热处理，材料长时间存放于空气中，表面的Li与空气中的O发生了化学反应生成了Li2O等氧化物，改变了材料表面的化学成份，使表面的材料成份中Li原子的含量减少，而在阳极氧化的电化学反应过程形成的产物就和本应该的产物及含量有不同，使氧化膜颜色变黑。零件经机械加工、钣金成型等工序的加工使材料表面的晶粒、位错都发生了改变，使表面的微观结构发生了变化，使阳极氧化的电化学反应过程的反应方式和速度发生了改变，造成膜层颜色变黑。通过增加热处理，重新固溶+人工时效使产品的整个材料内部和表面的化学成份、晶粒、位错等都重新均匀分布和改善，达到理想的状态，再进行硫酸阳极氧化，所有的电化学反应都按理想的状态进行，因此使阳极氧化膜颜色正常。

[0012] 如图2所示是本发明另一优选实施例提供的铝锂合金5A90材料零件预防返修产品阳极氧化膜层发黑的工艺流程，也就是消除第一次硫酸阳极氧化膜发黑的工艺流程。由于第一次硫酸阳极氧化已经消耗了材料表面的Li原子，而且消耗的量较多膜层已经发黑了，再次直接阳极氧化必定会出现Li原子不足现象，造成返修后的膜层更加黑。此时通过增加热处理，重新固溶+人工时效使材料成份和显微结构重新分布，使其均匀化，达到理想的状态，再进行硫酸阳极氧化，所有的电化学反应都按理想的状态进行，因此使阳极氧化膜颜色正常。