研究電刷鍍鎘工藝在 300M鋼起落架的工程應(yīng)用和鍍層性能。 方法 采用兩種不同的刷鍍鎘溶液在 300M鋼表面實(shí)現(xiàn)外觀質(zhì)量良好的電刷鍍鎘層，利用掃描電鏡、鹽霧箱及力學(xué)拉伸機(jī)等對(duì)鍍層顯微組織、厚度、結(jié)合力、耐腐蝕性能和氫脆性能進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)起落架零件電刷鍍修復(fù)進(jìn)行工藝應(yīng)用研究。結(jié)果 選用的兩種鍍液均可在 300M表面獲得質(zhì)量穩(wěn)定，厚度、結(jié)合力符合技術(shù)要求的電刷鍍鎘層。該鍍層中性鹽霧性能超過(guò) 500 h，氫脆性能合格。結(jié)論 刷鍍鎘工藝可成功應(yīng)用于某型機(jī)起落架零件電鍍鎘鈦鍍層的修復(fù)。
超高強(qiáng)度鋼因其具有高的比強(qiáng)度、良好的疲勞性能和工藝性能在航空產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用，如國(guó)產(chǎn)先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)起落架大多采用了 300M鋼進(jìn)行制造[1—2]。為了提高 300M 鋼的抗腐蝕性能，采用了電鍍鎘鈦工藝進(jìn)行防護(hù)。由于使用環(huán)境惡劣，飛機(jī)服役過(guò)程中，部分 300M鋼零件鎘鈦鍍層難免出現(xiàn)不同程度的腐蝕。如國(guó)產(chǎn)某型三代機(jī)在進(jìn)行第一次大修時(shí)，300M 鋼起落架凹槽、凹坑等部位在去除表面漆層后發(fā)現(xiàn)大量腐蝕。這主要是因?yàn)榘枷輩^(qū)域在電鍍過(guò)程中容易聚集氣泡，鍍層較薄，從而成為薄弱點(diǎn)而發(fā)生腐蝕，這些腐蝕區(qū)域的鍍層則需要進(jìn)行修復(fù)。
電刷鍍技術(shù)屬于特種電鍍技術(shù)，是電鍍技術(shù)的新發(fā)展[3—6]。目前國(guó)內(nèi)外都已經(jīng)采用了電刷鍍工藝對(duì)零件部分區(qū)域進(jìn)行鍍層修復(fù)、補(bǔ)鍍，甚至用于裝備再制造中[7—11]。在飛機(jī)起落架的修復(fù)中，電刷鍍工藝也發(fā)揮了重要的作用[12—13]，其中低氫脆刷鍍鎘工藝是應(yīng)用最廣泛的工藝之一。劉佑厚等[14]早在 20世紀(jì) 90年代就開(kāi)展了低氫脆刷鍍鎘工藝的研究。顏華等[15]研究了刷鍍鎘技術(shù)在飛機(jī)高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)件表面損傷修復(fù)中的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝操作簡(jiǎn)單，質(zhì)量穩(wěn)定。劉鵬等[16]在 A100鋼表面進(jìn)行了刷鍍鎘工藝及性能研究，發(fā)現(xiàn)刷鍍鎘鍍層具有很高的耐蝕性能。張旭等[17]在 4340鋼表面進(jìn)行了電刷鍍鎘修復(fù)工藝的應(yīng)用研究，取得了良好的效果。文中選用兩種刷鍍鎘溶液在 300M鋼表面制備了鎘鍍層，對(duì)刷鍍層的外觀、厚度、鍍層結(jié)合力、耐蝕性和氫脆性能進(jìn)行了測(cè)試評(píng)價(jià)，并針對(duì)某型機(jī)起落架腐蝕區(qū)域進(jìn)行了電刷鍍修復(fù)，確定了修復(fù)工藝。
刷鍍層外觀采用目視檢查方式，厚度采用 FEIQuanta600型環(huán)境掃描電子顯微鏡進(jìn)行金相測(cè)量。刷鍍層結(jié)合力采用劃格法進(jìn)行。在試樣表面刷鍍層上，用切割刀具按同一方向劃 3～4條間距為 1 mm的平行線，深達(dá)基體金屬，再按垂直方向劃 4～5 條間距為 1mm的平行線，這樣可形成多個(gè) 1 mm2的方格，劃格后涂層無(wú)任何剝落為結(jié)合力合格。刷鍍層的耐蝕蝕性能測(cè)試采用中性鹽霧實(shí)驗(yàn)的方式。中性鹽霧實(shí)驗(yàn)利用 Q-panel鹽霧箱參照 ASTMB117進(jìn)行，鹽霧溶液中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5%，每 24 h檢查 1次，500 h后結(jié)束測(cè)試。氫脆性能按照 HB 5067.1—2005《鍍覆工藝氫脆試驗(yàn) 第 1 部分：機(jī)械方法》進(jìn)行，采用標(biāo)準(zhǔn)氫脆試樣200 h持續(xù)加載的方式進(jìn)行考核。

分別采用 LHC低氫脆刷鍍鎘溶液和 5070刷鍍鎘溶液制備的鎘層外觀形貌如圖 1所示。總體來(lái)說(shuō)，兩種鍍層結(jié)晶細(xì)致均勻，鍍層完整，可完全覆蓋試樣，并且鍍層表面沒(méi)有出現(xiàn)起泡、剝落、麻點(diǎn)、燒焦等現(xiàn)象，但鍍層會(huì)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)允許的顏色差異。分別采用 LHC低氫脆刷鍍鎘溶液和 5070刷鍍鎘溶液制備的鎘層截面形貌如圖 2所示。在同種工藝條件下，LHC 刷鍍?nèi)芤韩@得的鍍層厚度約為 13.2 μm，5070刷鍍?nèi)芤簞t可獲得 17.5 μm的鍍層厚度，但伴隨了較大的孔隙率。

結(jié)論
1）LHC低氫脆刷鍍鎘液和Sifco-5070刷鍍鎘液均可在300M鋼表面獲得外觀質(zhì)量良好的電刷鍍鎘層。
2）300M鋼電刷鍍鎘工藝質(zhì)量穩(wěn)定，厚度、結(jié)合力均符合技術(shù)要求，中性鹽霧 500 h無(wú)紅銹，氫脆性能通過(guò) 200 h持久拉伸測(cè)試。
3）采用電刷鍍工藝修復(fù)的某型機(jī)起落架鎘鈦鍍層的腐蝕區(qū)域，滿足飛機(jī)修理技術(shù)文件規(guī)定的質(zhì)量要求。