鋁合金壓鑄-發動機鑄鋁進氣歧管防鏽蝕研究
[]：發動機進氣歧管材料主要采用壓鑄模具鑄造鋁合金，長時間暴露在潮濕空氣中，進氣歧管表面常會産生白色鏽蝕斑點。本文重點從材質、表面塗覆塗劑、化學氧化處理等方面對進氣歧管開展防鏽蝕研究，各方案經過144小時中性鹽霧試驗後對結果進行對比分析，結果顯示進氣歧管表面浸塗環氧樹脂及陽極氧化對鑄鋁進氣歧管防鏽是比較有效的措施，從成本、生産工藝考慮最終確定進氣歧管陽極氧化爲比較理想的耐鏽蝕方案。
中圖分類號：U663。9+1 文獻標識碼：U 文章編號：1009-914X（2012）12- 0030–02
目前發動機進氣歧管很多開始采用尼龍強化材料，但鑄造鋁合金進氣歧管耐高溫、強度高、壽命長、性能穩定，大部分發動機仍采用鑄鋁進氣歧管。鑄鋁進氣歧管長時間暴露在潮濕空氣或者在使用、運輸過程，尤其需海運時，其表面常常會産生白色鏽蝕斑點，嚴重影響美觀，客戶抱怨強烈。運輸、更換進氣歧管配件的成本較高。爲徹底解決該問題，本文從多個角度、多個層面來分析驗證進氣歧管防鏽蝕的方法，並最終確定一個成本相對較低，工藝可行性高的方案。
1 方案
鑄造鋁合金進氣歧管防鏽蝕主要從鋁合金材質、鋁合金表面塗劑、加工工藝影響以及化學氧化處理等方展開。
1。1 進氣歧管材質
進氣歧管常用鋁合金有ZL104、ZL108、ZL111等，三種鋁合金化學成分見表1。ZL104屬于鋁矽鎂系合金，另外兩種合金屬于鋁矽銅鎂系合金，鋁矽合金具有極好的鑄造性能及耐蝕性， Mg跟矽元素能形成強化相爲Mg-Si，鎂元素可以提高對堿性溶液的耐蝕性，有的Al-Mg-Si合金，爲了提高強度，加入適量的銅，但銅元素會急劇降低鋁的耐蝕性，增大點蝕傾向。ZL104不含銅元素，其耐蝕性理論上要比ZL108及ZL111好。
1。2 加工工藝
兩個不同廠家生産的同爲ZL104材料的進氣歧管，其生産過程中鑄造工藝、熱處理、表面處理等過程參數各有差異，勢必對進氣歧管表面的耐蝕性産生一定的影響。
進氣歧管壓鑄生産主要包括制芯、熔煉、澆注、熱處理等過程，A廠家的進氣歧管澆注之後要對毛坯進行T6熱處理，以消除應力、改善尺寸穩定性和機械加工性能。T6處理是固溶處理加人工時效的結合，首先是將樣品擺放整齊後裝入到溫度不超過300℃的爐子中，設定爐溫535±5℃並保溫4小時，進行固溶處理，15妙內將固溶後的樣品浸入到溫度80℃左右的水中20-40分鍾進行淬火處理，最後將樣件裝入爐溫小于100℃的爐子中，設定爐溫190±10℃並保溫5小時進行時效處理。
B廠家的進氣歧管主要生産工藝流程與A廠家基本一致，但具體控制參數有差異。
1。3 進氣歧管表面塗劑
進氣歧管防鏽蝕比較直接快捷的方法可以在進氣歧管表面塗覆鈍化劑、光亮劑、環氧樹脂等塗劑，且成本較低。
光亮劑：本試驗樣品所采用的光亮劑是一種不含任何硫、磷、氯添加劑的水溶性抛光劑，具有良好的去油汙，防鏽，清洗和增光性能，均勻光滑的表面可以分散降低腐蝕介質的吸附，提高抗蝕性能。
鈍化鋁合金壓鑄劑：可以洗去殘留工件表面的油汙，並能在金屬表面形成致密的磷酸鹽防鏽皮膜。致密、連續、均勻的覆膜增加了金屬表面與塗層的附著力，使塗層更豐滿、平滑，同時可提高了工件的防腐蝕能力。
環氧樹脂：泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物，其固化後粘結強度優異，能顯著提高工件的耐鏽蝕性。噴塗前工件要進行脫脂、清洗、鈍化、烘幹等。本試驗樣品分別采取浸塗、噴塗、噴粉，其中靜電噴粉堅固耐用、耐化學介質性能好，厚度容易控制，厚度大于80μm。工件靜電噴粉後必須盡快進入烘烤爐中進行流平、固化以防止粉末等雜質黏附和掉粉。
1。4 陽極氧化處理
鋁合金經過陽極氧化可以提高耐蝕性，以材料ZL104的進氣歧管爲基體，進行陽極氧化後處理。表面進行硫酸陽極氧化處理，並采用重鉻酸鉀填充陽極膜，以鋁合壓鑄廠金制品爲陽極置于電解質溶液中，利用電解作用，使其表面形成氧化鋁薄膜的過程。經過陽極氧化的進氣歧管試樣膜厚大于20μm。
2 試驗
2。1 試驗名稱：
名稱：144小時中性鹽霧試驗（NSS）
2。2 試驗溶液
試劑溶液：濃度爲50±5g/L的NaCl溶液，其中NaCl采用化學純或化學純以上純度的試劑，配制試驗溶液的水經過蒸餾或去離子處理。25±2℃下PH值爲6。5-7。2。
2。3 試樣
試樣爲進氣歧管總成或進氣歧管毛坯，試樣在試驗前用不含侵蝕試樣表面的試劑清洗幹淨，試驗前避破壞塗層，試樣信息見表2。
2。4 試驗過程
試驗箱的溫度：35±2℃；
鹽霧沈降速度：16h噴霧後，每80cm2面積上爲1-2ml/h，氯化鈉濃度爲50±5g/L；
空氣供給：供給噴嘴的壓縮空氣應該無油、無塵，壓力120±50kpa；
試樣擺放應避免妨礙氣流流動，且試樣之間以及試樣與箱體之間不直接接觸；
試驗結束後，取出試樣，在室內自然幹燥1h，然後用清潔的流動水清洗，以去除表面殘留的鹽溶液並吹幹。博主好站推薦：
没有评论:
发表评论