[发明专利]对气密性不合格的起落架活塞杆进行镀铬层修复的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对涂层材料的修复加工方法，更特别地说，是指一种采用超声纵弯椭圆装置对气密性不合格的起落架活塞杆进行镀铬层修复的加工方法。超声纵弯椭圆装置可以安装在普通车床、数控机床上，对起落架活塞杆上的镀铬层进行脉冲冲击类滚动挤压加工。

背景技术

飞机起落架是飞机起飞、着陆的不可缺少的器件，对飞机的安全性能起着十分重要的作用。飞机起落架承受磨擦的表面一般镀硬铬，以减小使用中的磨损，同时也可避免因长期裸露而锈蚀，以及避免一般情况下的划伤。生产以及使用过程中的“铬层冒汗”的现象，即起落架活塞杆在气密性测试中出现的镀铬层渗气现象，如下图6所示。镀铬的起落架活塞杆在气密测试时，气体分子在高压区内就形成进气点，低压区内即成为渗气点，进气点、暗道和渗气点连通起来即为整体的渗气通道，当高压区和低压区形成一定的压差时，气体分子就会沿着相互沟通的网状裂纹从高压区进入低压区，从而在距离密封圈一定距离内产生“铬层冒汗”现象。这一现象普遍出现在飞机起落架的活塞杆上，并且一直以来未得到彻底的解决。

镀铬层具有的网状裂纹(如图7A所示)是引起铬层渗气的根本原因。一般情况，在标准电镀铬工艺条件下，由于镀铬层有氧化物夹带，铬晶粒细，而且铬形成的氢化物不稳定，在电镀过程中或电镀之后转变为体心立方的铬，晶格转变时体积变小，因此在镀铬层中形成很高的内应力。镀铬层中的这种内应力多为张应力，它使镀层呈拉伸状态，当镀层厚度超过0.5μm时，它将超过金属的固有强度而使镀层产生裂纹，镀层厚度继续增大，则可能进一步使内应力加大、裂纹加宽。通常，标准电镀铬工艺条件下，镀铬层多存在裂纹网络。

起落架活塞杆一般都使用高强度钢制造，其生产周期很长、成本很高，如果因为表面镀铬层渗气而使零件报废，则会造成能源、人力和物力的极大浪费。以往生产中，采用过一些不损伤零件本体的封闭或挤压镀铬层裂纹的补救方法来减少或消除镀铬层渗气，如：

油槽除氢法(渗油)：即油除氢过程，在除氢的同时堵塞铬层的网状裂纹。该方法可以较明显的减少渗气现象，但维持时间有限，受环境影响较大，温度升高就会失效。

涂注法：以环氧树脂、水玻璃、蜡等涂注铬层，涂注时加一定压力。该方法一般能达到不渗气的目的，但环境温度一旦升高即失效。

液体喷砂法(液体抛光法)：以金刚砂和水混合成砂浆，用压缩空气作动力，经喷枪加速后撞击铬层表面。

采用“液体抛光”法处理的渗气的起落架镀铬层，借助液体薄膜的作用，在提高零件疲劳强度、封闭铬层网纹同时，提高表面光洁度。但是，该方法造成的金属表层塑性变形不大，改善表面光洁度的能力有限，如需较高表面光洁度，则还需增加额外工艺，而且加工过程复杂，设备复杂，效率较低。

涂底漆法：即以防锈底漆涂覆铬层表面，填塞铬层微裂纹，此方法仅在一定程度上可减少渗气。

退铬返修法：直接将渗气的活塞杆或者经补救处理后仍渗气的活塞杆退铬，重新镀铬。退铬返修，消耗人力、物力，而且高强钢活塞杆多次返修很易造成材料报废。

发明内容

本发明的目的是提出一种采用超声纵弯椭圆装置对气密性不合格的起落架活塞杆进行镀铬层修复的加工方法，该加工方法借助超声椭圆振动挤压工艺技术，对飞机起落架活塞杆镀铬层进行超声椭圆振动挤压加工，使镀铬层表面金属发生塑性变形，从而封闭或者消除在电镀工艺过程中形成的网络状裂纹，以此阻断高压气体从密封腔内渗出密封腔外的通道，解决飞机起落架高压密封腔的渗气问题。

本发明中采用的纵弯型超声椭圆振动挤压装置提供了超声频率的脉冲冲击类滚动挤压方式，球形金刚石以相对飞机起落架活塞杆的镀铬层表面为类滚动的运动方式，脉冲冲击其表面，使镀铬层所受挤压力为脉冲型力，镀铬层的局部部位在这种幅值很大的力的作用下，发生自表面向下深度约为0.5～4.5μm的塑性变形。在这一深度范围内，镀铬层材料内部存在的裂纹，在材料的塑性流动下发生变化，一部分裂纹消失，一部分裂纹被挤压的变的很窄；而在镀铬层表面，材料的塑性流动则使得材料覆盖住了裂纹。这样就达到阻断气体渗出的通道的作用。本发明的加工方法能够适用于经气密测试不合格的或者使用一段时间后密封性降低的起落架活塞杆在经受这种纵弯超声椭圆振动挤压后，由于上述原理，其密封性得到提高，漏率降低。同时，经过挤压后的镀铬层表面的表面粗糙度更小，表面光整形更好，也起到了提高起落架活塞杆镀铬层表面密封性的作用。

本发明的一种对气密性不合格的起落架活塞杆进行镀铬层修复的加工方法，其特征在于包括有下列具体的修复步骤：