哈工大_钎焊_杨建国 15.第03章 铝及铝合金氧化膜去除机制

哈⼯⼤钎焊复习题（附参考答案）1.钎焊的基本原理钎焊时采⽤⽐母材熔点低的⾦属材料，将焊件和钎料加热到⾼于钎料熔点低于母材熔点，利⽤液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件的⽅法。

2.描述全部钎焊⼯艺过程并简单分析各不同阶段所发⽣的物理或化学现象钎焊⼯艺过程：⼀是钎料填满钎缝的过程，⼆是钎料同母材相互作⽤的过程。

如果钎焊时使⽤钎剂，则还有⼀个钎剂的填缝过程。

不同阶段的物理化学现象：⼀：钎剂在加热熔化后流⼊焊件间的间隙，同时熔化的钎剂与母材表⾯发⽣物化作⽤，从⽽清净母材表⾯，为钎料填缝创造条件。

⼆：随着加热温度升⾼，熔化的钎料与固态母材接触，润湿母材，并在其上铺展。

随后，熔化的钎料依靠⽑细作⽤在钎缝间隙内流动进⾏填缝。

三：液态钎料在⽑细填缝的同时，与母材发⽣相互扩散作⽤，⼀种是母材向液态钎料的扩散，即通常说的溶解；⼀种是钎料组分向母材的扩散。

3.钎焊的技术特点优点：（1）加热温度较低（2）焊件变形⼩，尺⼨精确⾼（3）可焊异种⾦属或材料（4）适合于批量⽣产，⽣产率很⾼（5）可整体加热，⽤于结构复杂，开敞性差的材料焊件缺点：（1）接头强度低（2）耐热性差（3）搭接接头，增加了母材消耗和结构重量总之，钎焊最明显的优点：母材不化钎料化。

钎焊较适宜连接精密、微型、复杂、多钎缝、异类材料的焊件。

4.简述钎焊⼯艺⽅法原理及特点烙铁钎焊：⽤于细⼩简单或很薄零件的软钎焊。

波峰钎焊：⽤于⼤批量印刷电路板和电⼦元件的组装焊接。

施焊时,250℃左右的熔融焊锡在泵的压⼒下通过窄缝形成波峰，⼯件经过波峰实现焊接。

这种⽅法⽣产率⾼，可在流⽔线上实现⾃动化⽣产。

⽕焰钎焊：⽤可燃⽓体与氧⽓或压缩空⽓混合燃烧的⽕焰作为热源进⾏焊接。

⽕焰钎焊设备简单、操作⽅便，根据⼯件形状可⽤多⽕焰同时加热焊接。

这种⽅法适⽤于⾃⾏车架、铝⽔壶嘴等中、⼩件的焊接。

电阻钎焊：利⽤电流流过被焊⼯件时,在钎料与母材界⾯因接触电阻,产⽣热量进⾏局部加热钎料,同时还对待焊接处施加⼀定的压⼒,加热快。

博士生入学专业基础课考试大纲课程名称：焊接与连接基础一、考试要求要求考生按报考研究方向全面、系统地掌握“焊接与连接基础”课程的相关基础理论和基本知识，具有比较宽广的知识面，能够运用所学知识分析和解释工程实际问题，科学、合理地提出解决技术问题的方案。

二、考试内容1.材料连接过程中液态金属对固态母材的润湿与铺展(1) 固液相之间的润湿及液态金属的铺展过程(2) 液态金属的毛细填缝过程(3) 影响润湿性的因素(4) 润湿性的评定2．固液相间的相互作用(1) 母材向液态金属中的溶解(2) 液固相之间的扩散(3) 钎焊接头的金属学形态(4) 钎缝的性能3．钎焊过程中材料表面氧化膜的去除(1) 金属表面的氧化膜及其去除机制(2) 硬钎剂钎焊时母材表面氧化膜的去除(3) 软钎剂钎焊时母材表面氧化膜的去除机制(4) 铝及铝合金钎焊时的去膜机制(5) 无钎剂钎焊过程中母材表面氧化膜的去除中性气氛保护下的钎焊，还原性气氛中的钎焊，真空钎焊时的去膜，自钎剂钎料及其去膜机制。

4．固相连接基础理论(1) 材料的扩散连接性(2) 扩散连接原理(3) 液相扩散连接原理及应用(4) 高温合金，钛及钛铝金属间化合物，陶瓷与金属的扩散连接原理及应用5. 焊接结构重要性分类，结构可靠性含义及失效事故危害性的概述。

6. 焊接缺欠与缺陷的定义，焊接接头的构造特点，焊接缺欠的种类及影响；材料组织、性能的分析与评价技术；焊接缺欠的容限规范与对策。

7.焊接结构的失效分析(1) 失效分析的思路方法(2) 失效分析的程序和步骤(3) 裂纹源的识别方法(4) 脆性、疲劳及应力腐蚀失效的特征、诊断和断口分析8.焊接缺欠的评定方法(1) 介绍断裂韧度判据及缺欠合用验收规范(2) 焊接缺欠的规格化处理(3) 应力、应变值以及材料性能的确定(4) 脆断、泄漏的评定以及疲劳裂纹扩展寿命的估算三、试卷结构考试时间：180分钟满分：100分题型结构：1. 理论论述题（约40分）2. 分析论述题（约40分）3. 实际应用题（约20分）四、参考书1.《材料连接过程中的界面行为》方洪渊冯吉才主编哈工大出版社 20042.《焊接工程缺欠分析与对策》陈伯蠡编著机械工业出版社 1998.13.《焊接结构断裂行为及评定》霍立兴编著机械工业出版社 2000.6。

铝材钎焊原理今天来聊聊铝材钎焊原理。

大家在生活中有没有见过金属物品被连接起来呀？就像家里的一些金属小摆件，如果断了，有时候可以用一种特殊的方法把它们重新连接得天衣无缝，这就有点像铝材钎焊呢。

铝材钎焊，简单来讲，就是用熔点比铝低的填充金属（我们叫它钎料）来把铝材连接起来。

打个比方吧，这就像用胶水粘东西一样，钎料就起到胶水的作用。

当把这个钎料加热到熔点以上，它就变成液态，然后就会填充到两个需要连接的铝材之间的缝隙里。

等到冷却下来后，钎料凝固，就把铝材牢牢地结合在一起了。

这其中其实有着很有趣的科学原理。

铝表面会有一层氧化铝膜，它就像一道屏障，不让钎料轻易地和铝接触进行焊接。

所以在进行铝材钎焊之前，得想办法去除这层氧化膜。

老实说，我一开始也不明白为什么这层氧化膜这么麻烦，后来才知道它的存在是因为铝太容易和氧气发生反应了。

在工业上或者一些专业操作中，会用到专门的助焊剂，这个助焊剂就像是一个先锋一样，它能够去除氧化膜并防止铝在加热过程中再次被氧化。

说到这里，你可能会问，那我们日常生活中能见到这种原理的应用吗？当然啦，像一些铝制的管道连接就可能会用到钎焊工艺。

比如说空调里的铝制管道，通过钎焊可以保证制冷剂在管道里顺利循环，不会泄漏。

不过呢，这个过程也有很多要注意的地方。

比如说加热的温度控制就很关键，温度太高可能会让铝材质本身的性能发生变化，太低的话钎料又不能很好地熔化和填充。

同时，助焊剂的用量也要合适，少了达不到效果，多了可能会造成一些不良影响。

从这个学习过程中我也明白了很多东西，而且还产生了更多的延伸思考。

比如说，除了现有的助焊剂，未来会不会有更环保、更高效的替代品呢？不同类型的铝材对于钎焊性能又有哪些特殊的要求？我想这都是很值得探讨的问题。

也希望感兴趣的朋友能和我一起讨论讨论这个铝材钎焊原理里的小奥秘。

第35卷 第11期2003年11月哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报JOURNAL OF HARBI N INSTI TUTE OF TECHNOLOGYVol 35No 11Nov.,2003铝及铝合金阳极氧化膜的封闭技术周育红1,韩喜江1,周德瑞1,孙丽欣2(1.哈尔滨工业大学理学院,黑龙江哈尔滨150001,E mail:yuhong806@;2.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘 要:概括了铝及铝合金阳极氧化膜的几种常规封闭方法:水合封闭法、重铬酸盐封闭法、水解盐封闭法、常温金属盐封闭法等.介绍了两种铝及铝合金阳极氧化膜的封闭新技术:有机酸封闭和稀土封闭法,分别比较了不同封闭方法的优缺点.指出由于稀土元素对铝合金有很好的缓蚀作用,并且无毒性,因此,稀土元素在铝及铝合金阳极氧化膜封闭处理中的研究具有非常广阔的应用前景,提出了在今后工作中需要进一步深入研究的问题.关键词:铝合金;阳极氧化;稀土;封闭中图分类号:TG178文献标识码:A文章编号:0367-6234(2003)11-1325-03Techniques used for sealing of anodized aluminumand aluminum alloysZHOU Yu hong 1,HAN Xi jiang 1,ZHOU De rui 1,SUN Li xin 2(1.School of Science,Harbin Insti tute of Technology ,Harbi n 150001,China,E mail:yuhong806@;2.School of Municipal and Environmental Engineering,Harbin Insti tute of T echnology,Harbin 150090,China)Abstract:Techniques used for sealing of anodized aluminum and its alloys,such as water sealing,dichromate seal ing ,salt sealing,cold metal salt sealing,and recent developments are summed up and two new sealing techniques:organic acid sealing and rare earth sealing are parison of different sealing techniques indicates that the rare earth element will have its wide applications for its non poison to human beings,and improvement of corro sion resistance of the anodized aluminum.Key words:aluminum alloys;anodizing;rare earth;sealing 收稿日期:2003-03-03.基金项目:金属腐蚀与防护国家重点实验室资助项目.作者简介:周育红(1966-),女,高级工程师;周德瑞(1937-),男,教授,博士生导师.阳极氧化作为铝及铝合金表面应用最为广泛的一种处理技术,可以显著地改善铝及其合金的耐蚀性能,提高铝及其合金表面硬度和耐磨性.经过阳极氧化处理的铝及铝合金表面为蜂窝的多孔结构,这些微孔具有极强的化学活性和物理吸附性能,容易吸附大气中的腐蚀介质和污染物,影响外观,甚至导致氧化膜的腐蚀.因此,必须采用恰当的封闭技术将氧化膜中的微孔闭合,使阳极氧化膜起到有效保护铝及铝合金表面的作用[1].稀土盐封闭是近几年来国内外学者研究的一种铝合金阳极氧化膜的封闭新技术,目前还处于研究的初级阶段.由于稀土元素对铝合金有很好的缓蚀作用,并且无毒性,同时我国的稀土资源极其丰富,因此,开发研制稀土盐封闭技术是非常有意义的.1 常规封闭法1 1 水合封闭水合封闭的原理是利用氧化膜表面和孔壁中的氧化铝与水发生水合反应,使其本身体积增大而将微孔封闭,其反应式如下:Al 2O 3+H 2O 2AlO(OH) Al 2O 3 H 2O水合封闭包括沸水封闭和蒸汽封闭,蒸汽封闭的效果比沸水封闭好,一般适用于装饰性阳极氧化膜的封闭,但其需要高压容器,不适合大型制品和流水线生产使用.沸水封闭是使用最为普遍的一种封闭方法[2],只需将氧化膜置于80~100 的水中即可进行封闭,操作非常简便,但存在如下缺点.(1)封孔温度高,能耗大,实际操作温度在95 以上,同时封孔时间较长.(2)水质要求高,不能含有各种金属盐,同时封孔液pH 值必须严格控制在5 5~6 5之间,造成槽液维护困难.(3)易产生粉霜,封孔品质难以保证.1 2 重铬酸盐封闭法此法是在强氧化性的重铬酸钾溶液中,并在较高温度下进行的.封孔的原理为氧化膜和孔壁的氧化铝与水溶液中的重铬酸钾发生下列反应.2Al 2O 3+3K 2Cr 2O 7+5H 2O =2AlOHCrO 4+2AlOHCr 2O 7+6KOH生成的碱式铬酸铝与重铬酸铝沉淀和热水分子与氧化铝生成的一水合氧化铝及三水合氧化铝一起封闭了氧化膜的微孔.在重铬酸盐封闭过程中氧化膜的外层孔是张开的,孔内充满了Cr 6+,Cr 6+对腐蚀具有抑制作用.特别对于阳极氧化后残留的H 2SO 4溶液部位,用K 2Cr 2O 7封闭后能减缓H 2SO 4对Al 的腐蚀,此封闭工艺对硬铝和高强度铝合金的抗应力腐蚀性能是有益的[3].重铬酸盐封闭技术简便易行,耐蚀性能好,适用于以防护为目的铝合金阳极氧化膜的封闭,但其具有致命的缺点,Cr 6+剧毒且致癌,各国政府都在逐渐限制或禁止使用.1 3 水解盐封闭法水解盐封闭主要用于防护装饰性阳极氧化膜染色后的封闭,其封孔原理为金属盐水溶液进入阳极氧化膜微孔内发生水解,产生金属盐氢氧化物沉淀将微孔封闭.所用金属盐有Ti 、Ni 、Cd 、Zn 、Cu 、Al 、Pb 的醋酸盐、硝酸盐、硫酸盐等.封孔过程包括下面3种反应:(1)水合反应产物将孔封住;(2)加水分解,在微孔中产生氢氧化物沉淀;(3)金属与染料分子发生化学反应,形成金属络合物.1 4 低温(常温)金属盐封闭法低温金属盐封闭技术是20世纪80年代初意大利等国开发的镍氟体系低温封闭技术.其封孔机理是基于吸附阻化原理,包括氧化膜的水合作用、金属的水解沉淀作用和形成化学转化膜作用,反应机理如下:Al 2O 3+12F -+3H 2O=2AlF 63-+6OH -(1)AlF 63-+Al 2O 3+H 2O=Al 3(OH)3F 6+3OH -(2)Ni 2+2OH -=Ni(OH )2 (3)式(1)是快反应,式(2)是慢反应,反应生成的OH -与Ni 2+生成Ni(OH)2沉积于孔中,但沉积物中化学结晶沉淀的氟化物和氢氧化物比例因配合组成不同而不同.低温封闭技术是我国建筑铝型材阳极氧化占绝大多数的封孔方法.低温封闭技术具有处理速度快、能耗低、封孔效果好等优点.缺点是低温封闭槽液的pH 值和氟离子频繁调整,给工艺稳定性带来极大危害,由于氟化物的使用,还会对环境造成污染.2 封闭技术新进展2 1 有机酸封闭法有机酸封闭技术是美国科学家1995年提出的新技术.其封闭原理为氧化膜与有机酸发生化学作用,生成一种铝皂类化合物填充于氧化膜的微孔中,将微孔闭合,并在阳极氧化膜的表面生成一层防水层,通过观察膜孔,当有疲劳或应力开裂生成新的裂纹时,在铝基体表面,有机酸立即与氧化膜生成铝皂类化合物,再次形成耐腐蚀的防护膜.这种功效等同于六价铬在阳极氧化膜中的修复机制,类似于铬酸盐封闭中氧化膜表面生成的一层疏水的铬的氢氧化物阻挡层[4,5].绝大多数长链羧酸可用于铝合金阳极氧化膜的封闭处理,而且随羧酸分子中碳原子数从12增加到18,耐蚀性能逐渐提高.最初是将熔融状硬脂酸用于氧化膜封闭处理,由于槽液温度需保持90 以上,硬脂酸易氧化,槽液维护困难,影响该技术的推广使用.后来开发了液态异硬脂酸和硬脂酸与异丙醇溶液体系,可在常温下使用,解决了槽液稳定性的问题.铝合金经有机酸封闭后,阳极氧化膜的耐蚀性能显著提高.通过盐雾试验对有机酸封闭的氧化膜与未封孔氧化膜的耐蚀性进行比较,发现经封孔后,氧化膜耐蚀性能提高数倍,等价或好于铬酸盐封闭的阳极氧化膜,以异硬脂酸和熔融状硬脂酸为最佳.在硬脂酸与异丙醇溶液体系中,由于加入异丙醇作溶剂,使氧化膜的耐蚀性能有所降低.有机酸封闭后,表面附有一层白色油膜,影响外观和使用,可用60%N-甲基吡咯烷酮水溶液作为去除油膜液,在(50 2) 除去油膜[6],然后用水清洗.清洗时,不要将封闭剂从阳极氧化膜中清洗掉.1326 哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 第35卷有机酸封闭为非水基封闭,工件表面易形成油膜,在有机物中清洗时,容易将封闭剂从阳极氧化膜中洗掉.经有机酸封闭的阳级氧化膜还可引起工件尺寸的变化,对于公差要求严格的工件不宜采用该法.2.2 稀土封闭法自从20世纪80年代中期,澳大利亚航空研究实验室的Hinton等人首次报道了稀土盐对铝合金的缓蚀作用[7],近10年各国学者在研究稀土转化膜方面取得了可喜的成果[8~14].最近几年,研究又转到将稀土用于铝合金阳极氧化膜的封闭.1994年印度的Srinivasan等人研究了Al-Zn -Mg合金在硫酸溶液中阳极氧化后,分别浸在含Ce3+、Cr O2-4、MoO2-4离子的溶液中,发现氧化膜在3.5%NaCl溶液中的抗蚀性能依封闭方法按以下顺序降低:Ce3+>CrO2-4>MoO2-4[15].1998年以来美国南加利福尼亚大学的Mans feld等人采用EIS等技术研究了2024、6061、7075三种铝合金经硼酸-硫酸阳极氧化后用不同的铈盐和钇盐封闭,并与常规封闭方法进行比较[16].实验结果表明:硝酸铈和硫酸钇的封闭效果最好.经二者封闭后的试样在0.5mol/L NaCl溶液中的腐蚀阻抗与铬酸盐封闭的效果相当.国内研究稀土封闭铝合金阳极氧化膜是从1998年开始的.北京科技大学的李久青等人和中科院物理所的于兴文等人以及南方冶金学院的颜建辉、刘锦平分别对6063、LY12铝合金经硫酸阳极氧化后,用可溶性的稀土盐(铈盐)在30~40 进行封闭.结果表明:经稀土盐封闭的铝合金阳极氧化膜具有更高的腐蚀阻抗,其耐蚀性能有明显的提高.铈盐对多孔的阳极氧化膜层具有封闭作用,其封闭效果与常温封闭及铬酸盐封闭的阳极氧化膜层具有可比性[17~20].目前有关稀土对铝及铝合金阳极氧化膜的封闭机制研究甚少.Mansfeld等人认为:在铬酸盐封闭过程中氧化膜的外层孔是张开的,孔内充满了Cr6+,Cr6+对腐蚀具有抑制作用;而沸水封闭和低温金属盐封闭则是通过氧化物及氢氧化物封住外层孔而起到封闭作用的.铈盐及钇盐等稀土盐对铝及铝合金阳极氧化膜的封闭作用遵循以上两种机制,具体属于哪一种机制,则与合金种类和封闭溶液的组成有关.3 结 论(1)现在进行的稀土封闭铝及铝合金阳极氧化膜的研究还处在实验室研究阶段,因此,开发研制一种新型有效的、可用于工业化生产的铝及铝合金阳极氧化膜的稀土封闭工艺,是今后工作的一个重要方向.(2)当前关于稀土对铝及铝合金阳极氧化膜的封闭机理研究很少,这将阻碍稀土在这领域中应用的进一步发展,因此,加强这方面的基础研究工作是非常必要的.(3)目前见诸报道的用于铝及铝合金阳极氧化膜封闭的大多是铈的可溶性盐类,对其他非铈稀土和混合稀土则研究甚少,因此,应加强各类稀土盐在铝及铝合金阳极氧化膜封闭中的应用研究.参考文献:[1]高云震.铝合金表面处理[M].北京:冶金工业出版社,1991.[2]朱祖芳.铝阳极氧化膜封孔技术之进展[J].电镀与涂饰,2000,19(3):32-37.[3]钱苗根.材料表明技术及其应用手册[M].北京:机械工业出版社,1998.[4]SHULMAN G P,B AUMAN A anic acid sealants foranodized aluminum-A new method for corrossion protection [J].Metal Finisshing,1995,93(7):16-19.[5]S HULMAN G P,B AUMAN A J.Corrossion protection ofsteel using organic acid seded anodized aluminum coati ngs [J].Metal Finisshi ng,1996,934(6):93-95.[6]赵鹏辉,左 禹.硬脂酸封闭工艺参数对铝阳极氧化膜耐蚀性的影响[J].材料保护,2002,35(5):30-32. [7]HINTON B R W.The inhibition of alu mi num corrossi on by cerium cation s[J].Metals Forum,1984,7(4):211-217.[8]刘伯生.铝及铝合金上铈转化膜的研究[J].材料保护,1992,25(5):16-19.[9]于兴文,周德瑞,尹钟大.2024铝合金表面三价稀土转化膜的研究[J].中国有色金属学报,1999,9(1):73-78. [10]MANSFELD F.Surface modification of high copper aluminum alloys[J].Proc-Electhochem Soc,1997,95(16):169-172.[11]周育红,于兴文,严川伟.铝金属基复合材料Al6061/SiCp表面混合稀土转化膜的研究[J].高技术通讯,2000,10(4):64-66.[12]李久青,田 虹,卢翠英.铝合金稀土转化膜碱性成膜工艺T3/T7的研究[J].腐蚀科学与防护技术, 1998,10(2):98-102.[13]于兴文,曹楚南,林海朝.铝合金基复合材料表面稀土转化膜[J].表面技术,2000,29(4):1-3.[14]李久青,高陆生,卢翠英,等.铝合金表面四价铈盐转化膜及其耐蚀性[J].腐蚀科学与防护技术,1996,8(4):271-275.[15]SRINIVASAN H S.The role of passivations i mproving(下转第1338页)1327第11期周育红,等:铝及铝合金阳极氧化膜的封闭技术作品共同的特征.图8 悉尼国际体育中心Fig.8 International stadium of Sidney4 结论与展望奥运体育场馆建设是一个复杂的系统工程,形象创作是其中的重要组成部分,它必须与总体规划、功能组织、结构技术设计等其他部分紧密配合并相互促进才能获得成功.同时,它并不只是一个简单的结果,而是一个包含整体环境塑造、建筑体量控制、结构形式选择、细部构造推敲、建筑材料表现等多方面组成,从整体到局部、从宏观到微观复杂的工作过程,寻求理性基础上的个性张扬是创作的最终目的.因此要求设计师必须具备高度的综合能力和深厚的艺术修养,在把握规律的基础上通过其独特的设计构思和个性化的处理手法进行创作.北京将举办2008年奥运会,正在进行紧张的筹备工作.如何创作出技术先进、功能合理、形象新颖的奥运场馆是摆在建筑师面前的一道难题. 立足现实,认清趋势 是解题的关键.4 1 立足现实(1)进行奥运场馆建设要从我国国情出发.我国目前还是一个发展中国家,人民的整体生活水平尚有待进一步提高,大量城市设施需要更新和建设.在这种情况下进行奥运设施建设要注意 度 的把握,切忌讲求排场、铺张浪费,应在经济合理的基础上寻求创新的最大可能性.(2)进行奥运体育场馆形象创作要善于利用北京独特的自然、文化环境资源.古都北京有其独特的自然地理条件和丰富的历史文化底蕴,这对建筑形象创新既形成了制约,也提供了条件.挖掘中国文化的深刻内涵并从中吸取营养,可以启发创作灵感、丰富设计思想.(3)近远期相结合.奥运体育场馆的使用具有一定的时效性,在奥运会结束后大量设施的使用功能将发生转变,因此在设计中必须为今后的发展留有余地,近期使用和远期目标相结合整体考虑,近期成规模,远期易改造.4 2 认清趋势高瞻远瞩,认清发展趋势才能使设计处于领先地位,创造出符合时代特点的优秀作品.随着社会的进步和科技的发展,体育设施正表现出功能多元化、注重生态可持续发展、科技含量日益提高、文化内涵日益增加的发展趋势.绿色奥运、科技奥运、人文奥运 为我国奥运体育场馆建设指明了方向,做好这篇命题的文章需要在总结历史经验的基础上,结合实际情况和发展趋势进行富于个性化的艺术创造.参考文献:[1]梅季魁.现代体育馆建筑设计[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1999.[2]何 韶.可持续发展的奥运体育建筑[J].建筑创作,1999(2):62-64.[3]王冰冰.体育馆建筑形象个性创作研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2000.[4]马国馨.体育场设计邹议[J].建筑创作,2001(增刊):6-26.(编辑 李伟民)(上接第1327页)the corrsi on behavior of oxide coating on Al-Zn-Mg alloys:use of a.c i mpedance study [J].Trans Met Finish Ac cos India,1994,3(2):9-12.[16]MANSFELD F.CHEN C.Bet al.Dealing of anodized aluminum alloys with rare earth metal salt solutions [J].J Electrochem Soc,1998,145(8):2972-2974.[17]李久青,卢翠英.铈盐在铝合金阳极氧化后处理工序中的应用[J].北京科技大学学报,1998,20(3):281-285.[18]于兴文,曹楚南,严川伟.LY12铝合金阳极氧化稀土处理的研究[J].高技术通讯,2000,12(10):57-58.[19]颜建辉,刘锦平.稀土元素在铝合金阳极氧化后处理中的应用[J].电镀与涂饰,2002,21(1):19-22.[20]于兴文,严川伟,曹楚南.LY12铝合金阳极氧化稀土封孔工艺及性能的研究[J].电镀与涂饰,2001,20(5):1-4.(编辑 王小唯)1338 哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 第35卷。

哈尔滨工业大学科技成果——铝合金轮毂无氰浸锌
合金技术和高耐蚀电镀技术
主要研究内容无氰浸锌合金技术：为了提高铝合金件电镀的合格率，电镀前需采用浸锌处理，浸锌处理可以除去铝基体表面的天然氧化膜，并能防止其在电镀前再次形成；而且还能防止铝与被镀金属离子发生置换作用。

研究的铝合金轮毂无氰浸锌合金技术，克服了普通锌酸盐化学浸锌工艺对复杂件及盲孔件电镀存在结合力差、易起泡等缺点，所得到的锌合金层结晶细致，与后续镀层之间的结合力好，并可省去有毒的氰化预镀铜工序。

在多元浸锌合金层上可直接镀瓦特镍、亮镍、化学镀镍和亮银等镀层。

高耐蚀电镀技术：世界汽车工业正向轻量、安全、节能、环保、多功能的方向发展。

铝合金由于具有比重小、比强度高、导热性好，耐蚀性好、加工性好，因此被认为是降低汽车重量的首选材料。

铝合金轮毂逐步取代钢铁轮毂，并获得了飞速发展。

铝轮毂最常采用的表面处理技术是喷漆。

随着人们生活水平的不断提高，电镀铝轮毂应运而生，并首先在最高档的轿车上获得应用。

目前各生产厂商采用的工艺几乎都是电镀预镀镍，由于轮毂形状的复杂性，电镀镍预镀层厚度分布非常不均匀，电镀铝轮毂耐蚀性和产品合格率较低，远远不能满足市场的需求。

我们研究以化学镀镍作为铝轮毂的预镀层，从而提高铝合金轮毂电镀层的耐蚀性和产品的合格率。

该技术已获得国家发明专利，并于2004年被美国电镀与表面精饰学会评为年度发明银奖。