1.宋双2.宋璐尧
2.石家庄海山实业发展总公司 河北 石家庄，050000
摘要：由于铝合金阳极氧化膜高的强度，高的硬度和优良的结构，广泛用于航空航天，航空，运输和建筑等领域。大多数铝合金产品都需要进行表面处理以提高耐腐蚀性，典型的阳极氧化铝膜在外部具有厚的多孔层，在内部具有薄的阻挡层。因此，铝多孔铸件的耐腐蚀性不足，需要密封，密封过程的质量直接决定铝合金产品的生产成本和性能。
关键词；铝合金；阳极氧化膜；防护性能；失效规律
随着对小型武器和装备的需求持续增长，轻质材料，铝合金正在增加用于武器和装备的结构材料的比例。但是，铝合金在苛刻环境条件下进行常规测试的设计和检查过程中，会出现腐蚀的情况，因此某些设备可能无法满足环境设计要求。使用铝合金时，经常会发生严重腐蚀。所以，对在铝合金保护和保护系统的规律进行详细的研究和验证是重要的问题，需要在设计过程中迅速解决，并应给予足够的重视。
1铝合金阳极氧化膜防护性能及失效规律试验介绍
1.1铝合金阳极氧化膜基材及处理
铝合金阳极氧化铝涂层的防护性能的主要研究项目是硬铝，防腐铝和锻造铝合金，常用材料为2A12铝合金，7075铝合金，5A06铝合金和6063铝合金。所有试样规格为200mm×100mm×3mm，使用修边机将样品切割成所需尺寸，在磨损结束时，对基板铝合金的表面及其周围的零件进行抛光和处理，以去除表面铝合金上的铝涂层和缺陷。磨削之后，铝合金图案的表面粗糙度为Ra≤1.6 mm，然后将样品用水漂洗以漂洗（在丙酮中浸泡2分钟，然后在吸收剂侧漂洗），用碱漂洗，用水漂洗，用酸漂洗，最后用水漂洗。
1.2铝合金阳极氧化膜防护试样制备
溶液式阳极氧化膜：硫酸180.0g/L，硫酸铝12.0g/L，丙三醇15.0g/L；工艺条件：溶液温度15-18°C，电流密度1.5A / dm2，时间25分钟，膜厚约10微米。。 未经阳极氧化的铝合金膜硬化处理可分为2种类型。未封闭处理时，用水冲洗并烘干，制备防水膜后，将其在沸水中浸泡30分钟，施加一层成品薄膜以形成均匀的有机涂层。衬里类型是通用的注射标准TH06-27，衬里厚度约为30微米。
根据测试设计，样品可分为2种类型：标记样品和未标记样品。其中，样品的大小显示了一条用书写工具在样品上书写的带有“”标记的线，图纸两边的书写线至少应为25毫米。从基板阳极氧化膜到铝合金，它应该是直的。两条书写线彼此垂直，并且不相交，宽度为0.3～1.0mm[1]。
1.3铝合金阳极氧化膜防护性能及失效规律试验方法
为了确定薄膜厚度，我们使用德国MiniTest600厚度标尺，按照GB/T1771，我们使用-10E薄膜阳极氧化盐雾测试仪进行盐雾测试。使用连续喷涂方法将样品与样品保持25°角。试验温度（35±2）°С，氯化钠浓度（50±5）g / l pH 6.5-7.2，盐雾沉积物的总量为(1.5~1.6)mL/(80cm2·h)。使用F阳极氧化膜-06E盐雾测试仪，根据GB/T10125铜酸溶盐喷雾盐雾测试。通过连续喷涂将样品以25°的角度垂直放置在样品架上，测试温度-50浓度，氯化钠的量为49~52g/L，氯化铜的浓度为0.26g/L，pH为3.15~3.21，盐雾的总量为1.6mL/(80cm2·h)，如果测试后将打开测试图案测试后按GB/T1766设置的样品即可工作，并根据GB/T1771扫描的测试样品对腐蚀性飓风进行测试，按照GB/T9286检查样本安装。
2铝合金阳极氧化膜防护性能及失效规律试验的结果分析
2.1铝合金阳极氧化膜防护的腐蚀外观
经过3000小时的中性盐雾分析后，样品显示出诸如2A12、5A06、6063、7075型铝合金的表面涂层，并暴露出阳极氧化腐蚀。例如经过3000个小时的中性盐雾分析后出现气泡，腐蚀（在两层楼上出现白锈），裂缝，剥落。经过720小时的盐水喷雾测试后，测试结果：720A盐雾测试，氧化铝2A12“ 1（S4）”，无生锈（出现锈斑），5A06、6063、7075 3密封，非封闭铝合金材料。在酸性盐雾试验中进行1000小时的样品分析（例如溶胀，生锈，破裂，剥落等）后，样品分析显示磨损了四种铝合金2A12、5A06，6063和7075，而没有密封阳极氧化膜。铝合金2A12和5A06性能：“ 1（S4）”锈，铝合金6063，“ 1（S5）”锈和“ 1（S5）”锈（1个大气泡，3点锈），7075铝合金。
从与盐雾和酸性盐雾无关的测试结果可以看出，铝合金材料的阳极氧化层具有有效的保护作用，被用作生物保护系统的主要层，防护性能可以大大增强。从酸/盐喷雾1000小时开始，可以看到是否可以通过密封提高阳极氧化铝膜的耐腐蚀性。如果未经密封处理而发生阳极氧化膜腐蚀，密封后，氧化膜无腐蚀[2]。
2.2铝合金阳极氧化膜防护的腐蚀扩展性能分析
试样（划线）经2000h的盐雾之后标记区域的一侧的宽度的腐蚀测试，而与样品（标记）无关。
.png)
图2试样(划线)经中性盐雾试验（2000h）后宏观腐蚀形貌
可以看出，铝合金2A12、7075是多点极化铁芯，而铝合金5A06具有低腐蚀源。其中，铝合金2A12具有最强的腐蚀力和最强的腐蚀性气泡。
用盐酸（标记）照射样品288小时后，可以检查标记区域一侧的腐蚀宽度。酸化288小时后，铝合金2A12、5A06、7075、6063（封闭，未封闭）的阳极氧化物的熔融过程没有增加。喷洒盐酸后，样品呈腐蚀形状。铝合金2A12、7075最初涂有多点腐蚀阳极氧化膜，因此腐蚀的形状与铝的密封方向有关。垂直腐蚀2A12铝合金在大多数情况下是线性的，而水平腐蚀则是片状的。7075铝合金是垂直和水平线性腐蚀。阳极氧化铝膜腐蚀5A06、6063和2A12、5A06、7075和6063氧化铝氧化密封膜不会增加线条边缘[3]。
铝合金型材料在没有密封的情况下会显着影响铝合金阳极氧化膜的耐腐蚀性。其中，2A12和7075铝合金可通过向这两种材料铝合金中添加其他具有低耐蚀性和膨胀性能的元素会影响铝合金和阳极氧化基体的耐蚀性。密封的2A12、5A06、7075铝合金的耐蚀性得到了显着改善，但未经处理的6063铝合金显示出相同水平的耐蚀性。我们可以看到它是否可以通过密封提高阳极氧化铝膜的耐腐蚀性。
2.3铝合金阳极氧化膜防护的附着力分析
在未经密封剂处理的情况下，在初始粘合力阳极氧化膜上喷涂3000小时的中性盐后，很难看到样品与TH06-27之间的粘合力变化（1-3）。同样在3000小时后，喷洒中性盐溶液，5A06没有变化，7075下降了一个单位，2A12和6063下降了2个单位。密封的阳极膜具有良好的粘附性，除5A06 1级债券外，所有三个测试均为零。在使用不规则盐雾喷涂3000小时后，5A06附着力水平降至0级。
未经测试的盐雾测试后，阳极氧化膜层与有机涂层之间的粘附力可能降低，这是由于在测试过程中水蒸气会渗透有机涂层并在两层之间的界面处冷凝，薄膜表面和有机涂层上的电极吸附，从而消除了水分子的干扰。伴随的研究表明，水蒸气渗透到涂层中会损害或延长涂层的附着力。
喷盐1000小时后，样品与TH06-27之间的粘附力变化如图6所示。与喷盐1000小时后的原始捕获物相比，可以看到5A06的阳极氧化膜中的盐变酸，6063保持不变，附着力级别1升级到0，7075附着力级别保持0，5A06附着力提高为0，造成这种现象的主要原因可能是酸性条件。研究表明，酸性条件可以改善有机涂层与金属基材之间的附着力4]。
3结语
包封后，铝合金阳极氧化膜的保护性能有所不同。一旦密封，就改善了对有机涂覆的阳极氧化膜的粘附性。阳极氧化膜粘附至有机涂层的程度是决定性因素，但是，这不是保护系统的保护效果的决定性因素。
【参考文献】
[1]凌付平.溶液体系对铝合金阳极氧化膜的影响及性能分析[J].中国金属通报,2020(12):67-68.
[2]钱建才,邹洪庆,马春华,方敏,许斌,吕基成.封闭处理对铝合金硬质阳极氧化膜防护性能的影响研究[J].装备环境工程,2019,16(12):80-85.
[3]胡右典. 2198铝锂合金阳极氧化/硅烷复合膜层制备及耐蚀性能研究[D].重庆大学,2019.
[4]罗兆柱. 铝合金阳极氧化膜硅烷改性的研究[D].哈尔滨工程大学,2016.