鄧　嵐

(長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410124)

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某型飛機(jī)液壓系統(tǒng)彈簧的常溫發(fā)藍(lán)研究

鄧嵐

(長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410124)

針對(duì)傳統(tǒng)發(fā)藍(lán)工藝高能耗、低效率和環(huán)境污染這三大缺點(diǎn)，在硒銅體系常溫發(fā)藍(lán)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了常溫發(fā)藍(lán)的配方，能有效解決膜易脫落，結(jié)合力差等的問題。

常溫；發(fā)藍(lán)；新工藝；節(jié)能

飛機(jī)上的彈簧因要求具有高的彈性極限、屈服點(diǎn)、屈強(qiáng)比、疲勞強(qiáng)度以及良好的耐蝕性，一般要進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理。傳統(tǒng)的發(fā)藍(lán)工藝，用燒堿和亞硝酸鈉，在高溫下加熱煮沸一段時(shí)間。此工藝簡單、成熟，一些航修工廠仍然采用該方法對(duì)飛機(jī)上的彈簧進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理，但此方法存在著高能耗、低效率和環(huán)境污染等三大缺點(diǎn)。因此常溫發(fā)藍(lán)多有使用和見諸報(bào)道[1-4]，其主要優(yōu)點(diǎn)是不需加熱，可大大降低能耗，所用設(shè)備也十分簡單，操作安全方便，處理速度快，一般在發(fā)藍(lán)液中處理幾分鐘即可。缺點(diǎn)是前處理要求嚴(yán)，溶液穩(wěn)定性差，發(fā)藍(lán)膜疏松、附著力和耐蝕性差。本文探討了常溫發(fā)藍(lán)的機(jī)理，在硒-銅體系常溫發(fā)藍(lán)的基礎(chǔ)上改進(jìn)了常溫發(fā)藍(lán)的配方，解決了膜易脫落，結(jié)合力差的缺點(diǎn)。

1　彈簧在飛機(jī)液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用情況

1.1常用的材料及性能

飛機(jī)液壓系統(tǒng)的彈簧主要有硅錳鋼和鉻釩鋼等，如65Si2MnWA、65Mn、50CrVA,這類彈簧的材料具有彈性好、淬透性高、回火穩(wěn)定性好及抗疲勞性好等特點(diǎn)，因此常用于制作承受交變載荷、沖擊載荷或工作溫度較高的彈簧。

1.2在飛機(jī)液壓系統(tǒng)的應(yīng)用情況

彈簧是機(jī)械裝置中廣泛應(yīng)用的零件之一，在飛機(jī)機(jī)械部件中也應(yīng)用很多，比如：常被用于飛機(jī)操縱系統(tǒng)的彈簧，主要用于提供感覺力及限定位置；操縱桿上的扭力限制彈簧，用于在正常操作時(shí)能夠保持正副駕駛盤同步，克服彈簧扭力可以使正副駕駛盤脫開。在飛機(jī)液壓系統(tǒng)中，用于飛機(jī)主液壓系統(tǒng)供壓部分中的安全活門和單向活門中的彈簧，主要用于限定活門位置、壓力控制與調(diào)節(jié)；起落架收放機(jī)構(gòu)中的收放鎖，依靠彈簧來調(diào)節(jié)收放功能。

2　發(fā)藍(lán)的機(jī)理

鋼鐵發(fā)藍(lán)的原理比較復(fù)雜，涉及許多氧化還原反應(yīng)。傳統(tǒng)工藝其反應(yīng)可能如下：

3Fe2++NO2-+6OH-→Fe3O4+NO+3H2O

常溫發(fā)藍(lán)的反應(yīng)可能有如下反應(yīng)：

Fe+Cu2+→Fe2++Cu

3Fe+SeO32-+6H+→3Fe2++Se2-+3H2O

4Fe2++O2+4H+→4Fe3++2H2O

Se2-+ Cu2+→CuSe

Se2-+ Fe2+→FeSe

2Fe3++3SeO32-→Fe2(SeO3)3(白色)

3Cu+2SeO32-+26H+→2CuSe+ Cu2++3H2O

由CuSe、FeSe、Fe2(SeO3)3參與成膜，形成常溫發(fā)藍(lán)層。

改進(jìn)后可能發(fā)生的反應(yīng)：

SeO32-+S2O82-+3H++ Fe→FeSe+2SO42-+3H2O

Se2-+Ni2+→NiSe

3　常溫發(fā)藍(lán)的配方

3.1常溫發(fā)藍(lán)劑的組成

1)主鹽 常溫發(fā)藍(lán)劑中，Cu2+是成膜的關(guān)鍵組分，所以硫酸銅是最常用的主鹽。

2)成膜劑 在常溫發(fā)藍(lán)劑中，必有氧化劑和銅鹽、鐵基體等參與氧化還原反應(yīng)才能成膜，常用的氧化劑是二氧化硒或亞硒酸、硝酸或亞硝酸鹽硝酸鹽、過硫酸鹽等。

3)輔助成膜劑 主要是可伴隨主反應(yīng)的同時(shí)輔助成膜[5]，不僅能加深黑化膜的色澤，而且還能提高膜層的致密度、附著力、耐磨性和耐蝕性等。常用的是磷酸、磷酸鹽等。

4)促進(jìn)劑 起催化作用，能提高反應(yīng)成膜速度，最常用的是鎳鹽。

5)穩(wěn)定劑 主要是控制鐵離子與亞硒酸根離子生成Fe2(SeO3)3白色沉淀[6]。控制銅的置換速度，以保障結(jié)合力。穩(wěn)定劑多為亞鐵離子的配位劑，如檸檬酸鹽、酒石酸鹽、EDTA等。

6)表面活性劑 使基體表面潤滑、發(fā)藍(lán)膜均勻一致，可消除發(fā)花、浮灰現(xiàn)象，常用的有OP-10、十二烷基硫酸鈉等。

3.2常溫發(fā)藍(lán)劑的配方

常溫發(fā)藍(lán)劑配方見表1。

表1 常溫發(fā)藍(lán)劑配方

3.2.1 發(fā)藍(lán)工藝

發(fā)藍(lán)工藝可采用如下流程：除油除銹→水洗→活化→發(fā)藍(lán)→水洗→干燥→封閉→檢驗(yàn)→成品

工件除油除銹徹底后，經(jīng)水洗進(jìn)入發(fā)藍(lán)液中進(jìn)行發(fā)藍(lán)，為保證工件各處表面形成均勻的膜，應(yīng)適當(dāng)翻動(dòng)工件，發(fā)藍(lán)時(shí)間為5分鐘左右。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)上述工藝發(fā)藍(lán)的工件，檢驗(yàn)結(jié)果如下：

1)附著力

發(fā)藍(lán)膜附著力測(cè)試方法及結(jié)果見表2。

表2 發(fā)藍(lán)膜附著力測(cè)試方法及結(jié)果

2)耐腐蝕性

采用該技術(shù)得到的發(fā)藍(lán)膜具有良好的耐腐蝕性能，符合WJ535-82(兵器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))，具體結(jié)果見表3。

表3 新、舊工藝發(fā)藍(lán)膜耐腐蝕性能比較

4　結(jié)論

本常溫發(fā)藍(lán)劑不需加熱，操作安全、方便，生產(chǎn)成本低；溶液性能穩(wěn)定，對(duì)彈簧鋼發(fā)藍(lán)較容易，抗腐蝕性能比傳統(tǒng)工藝發(fā)藍(lán)效果強(qiáng)；發(fā)藍(lán)膜層與基體結(jié)合力好；經(jīng)測(cè)試膜層質(zhì)量達(dá)到技術(shù)要求，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)高溫堿煮發(fā)藍(lán)的工藝方法。

[1] 姜美紅,趙庶江,王曉英,等.常溫發(fā)藍(lán)新工藝的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置,2006,(6):29-30.

[2] 程學(xué)渝,何甦.鋼鐵常溫發(fā)藍(lán)工藝[J].金屬加工(熱加工),2012,(S2):116-118.

[3] 周游，姚穎悟，譚超龍，等.鋼鐵常溫環(huán)保型黑色轉(zhuǎn)化膜的研究[J].電鍍與精飾,2012,34(8)：28-31.

[4] 盧新華.鋼鐵常溫發(fā)黑工藝及其維護(hù)[J].化學(xué)工程與裝備,2014,(6)：143-144.

[5] 駱更新.鋼鐵常溫發(fā)黑液中的添加劑及其作用[J].腐蝕與防護(hù),1997,(4)：15-17.

[6] 楊世偉,李莉，羅兆紅，等.鋼鐵常溫快速發(fā)黑液[J].材料保護(hù),1999，(8)：14.

[編校：楊琴]

Some Airplane Hydraulic System of Spring Normal Temperature Turn Blue Research

DENG Lan

(Changsha Aeronautical Vocational And Technical College,Changsha Hunan 410124)

Considering that the traditional bluing technology has such three defects as high energy consumption,poor efficiency and environmental pollution，the paper,based on selenium and copper system room temperature bluing,improves the formulation of room temperature bluing,which can effectively the problem that the film is easy to fall off,and the binding force is poor.

room temperature; bluing; new technology; energy saving

2016-08-10

鄧嵐(1969- )，男，湖南邵陽人，講師，研究方向?yàn)椴牧系母g與防護(hù)。

TG178

A

1671-9654(2016)03-044-02