1　前言

　　在成都飞机工业公司与美国麦道公司合作生产MD90机头的过程中，采用铝合金硬质阳极氧化工艺。需满足美方麦道工艺规范DPS10。01的要求，即成膜的电流密度为18。9A/dm2，最低不能低于9。9A/dm2，膜厚为45～55μm。而我公司及国内采用的工艺的成膜电流密度为2～6A/dm2。在较高电流密度（9。9A/dm2以上）进行阳极化时，零件的烧毁率很高，生产成本较高。因此，为达到美方的要求，且不提高生产成本，必须进行技术改造。

　　在高电流密度下形成厚膜的硬质阳极氧化主要采用以下2种方法。

　　①通过往电解液中添加适量的有机酸或有机化合物，以改善膜层质量，降低零件烧毁率。

　　②通过在不同试样上施加不同波形的电流来改变膜的成长过程，以提高膜的质量，如交直流叠加、直流叠加方波脉冲等。

　　本文着重从改进阳极氧化电源入手，根据试样（零件）烧毁率和美军标MIL-A8625及美国麦道公司工艺标准DPS11。01评价膜层质量。

　　2　试验

　　2。1　电解液配方

　　配方1：

　　硫酸　　　　 180～200g/L

　　草酸　　　　 8～15g/L

　　添加剂　　　 30g/L

　　温度　　　　 -7～-8℃

　　配方2：

　　硫酸　　　　 280～300g/L

　　温度　　　　 -7～-8℃

　　2。2　试样材料及尺寸

　　2024—T3（铝合金）　100mm×100mm ×6mm

　　7075—T6（铝合金）　100mm×100mm ×6mm

　　2。3　工艺流程

　　装挂→碱性清洗剂清洗→冲洗→碱腐蚀→冲洗→干燥→局部表面保护→硬质阳极化→冲洗→封闭→冲洗→干燥→拆卸→检验

　　2。4　电源

　　①直流电源

　　②直流叠加脉冲电源

　　该电源采用可控硅调压，在直流基础上加脉冲电流，通断比为2。5：1。为意大利ELCA公司生产。电流波形见图1：

　　图1　直流叠加脉冲电源波形示意图

　　③单相交直流叠加电源

　　此电源为可控硅调压，整流器整流，主要采用直流和交流叠加在一起，正向电流与反向电流比为10∶1到8∶1。电流波形见图2：

　　图2　单相交直流叠加电源电流波形示意图

　　2。5　膜层性能检测

　　2。5。1　耐磨性试验

　　采用24块100mm×100mm×6mm的试样，在Taber磨损机上负荷10N，转速70r/min，10000次循环测得数据的平均值。

　　2。5。2　膜厚的测量

　　采用显微镜金相法测定。

　　3　结果与讨论

　　直流电源以及直流叠加脉冲电源氧化试验的结果见表1、2，其烧毁率是以试样和零件氧化时烧毁的实际数据统计而出。由表1、2可见，在较高电流密度（9。9 A/dm2）下，在有添加剂的配方1中所得膜层比在无添加剂的配方2的烧毁率稍低，但烧毁率仍太高，无法直接应用于生产。

　　表1　直流电源下铝合金阳极化的烧毁率

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　　                       烧毁率
　　材料　　────────────────
　　              配方方1　　　　　配方2
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　　2024—T3　　　 45%　　　　　　 50%
　　7075—T6　　　 28%　　　　　　 30%
　　──────────────────────

　　电流密度为9。9 A/dm2，电流上升时间为5 min。

　　表2　直流叠加脉冲电源下铝合金阳极化的烧毁率

　　──────────────────────
　　　　　　　　　　    烧毁率　
      材料　　─────────────────
　　　　　　　 配方方1　　　　　　配方2
    ──────────────────────
　  2024—T3　　　 40%　　　　　　　 43%
　  7075—T6　　　 25%　　　　　　　 28%
    ──────────────────────

　　电流密度为9。9 A/dm2，电流上升时间为5、10、15 min，加入脉冲为10%、20%、30%。

　　2　在交直流叠加电源氧化的情况下，烧毁率几乎为零。从4。4 A/dm2到9。9 A/dm2、18。9 A/dm2，不管是7075铝合金还是含有高铜的铝合金2024，膜层的耐磨性均达到DPS11。01和MIL-A-8625的要求。而且随着电流密度的增