[发明专利]一种铝药筒的微弧氧化处理方法

说明书

本发明公开了一种铝药筒的微弧氧化处理方法，其特征在于包括以下制备工艺步骤：1)清洁：将铝药筒进行清洁；2)抛光：将铝药筒外壁进行抛光，然后采用可剥离的电绝缘性保护涂层涂覆在铝药筒的外壁。本发明在铝药筒内壁形成的微弧氧化膜层，膜层更加均匀，且具有耐烧蚀，解决了铝药筒内部火药耐烧蚀与高温向铝药筒外部传递问题。在铝药筒外壁形成的微弧氧化膜层，膜层更加均匀，更加耐磨，摩擦系数更低，解决了铝药筒外部耐磨性能差，且与内膛摩擦较为严重等问题。

技术领域

本发明涉及铝药筒的表面处理，具体涉及一种铝药筒的微弧氧化处理方法。

背景技术

铝合金药筒其重量只有黄铜药筒重量的30％，钢药筒重量的36％，装铝药筒的全弹只有黄铜药筒全弹的65％。此外，铝的弹性模量只有钢的1/3，有利于发射后的顺利退壳。采用铝质药筒，能够有效对单兵作战效能和高射速航空武器装备的战技指标，此外，铝药筒可大大减轻对武器零件的磨损，有利于提高武器寿命。但是普通的铝药筒存在致命的缺陷：

1)铝的熔点在680℃左右，耐烧蚀性能差，如果考虑连续发射的情况，其内表面温度将上升更快，很容易达到或超过铝的熔点，所以铝质药筒的内表面必须要做合适的防高温处理，如果表面处理不过关，容易发生药筒烧蚀，甚至烧蚀枪炮内膛；

2)铝药筒可以和弹膛实现贴膛配合，当接触表面的摩擦力总和大于作用在药筒上的轴向力的时候，药筒就不能移动，并且对内堂也会进行磨损，所以铝药筒外部需要进行耐磨减摩处理。

目前现有的单一的表面处理技术(如微弧氧化、磁控溅射等)无法实现上述功能，如果采用复合膜层或者两种及以上膜层相互结合的形式，会大大提高铝药筒的生产成本。本发明则提出了一种铝药筒获得不同性能膜层的微弧氧化处理方法，既可以在铝药筒内部获得一种均匀的耐烧蚀微弧氧化膜层，也可以在铝药筒外部获得一种耐磨、减摩微弧氧化膜层。

发明内容

本发明提供一种铝药筒的微弧氧化处理方法，解决的技术问题是在铝药筒内壁形成均匀分布且抗烧蚀的微弧氧化涂层，在铝药筒外壁形成耐磨、减摩微弧氧化膜层。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种铝药筒的微弧氧化处理方法，其特征在于包括以下制备工艺步骤：

1)清洁：将铝药筒进行清洁；

2)抛光：将铝药筒外壁进行抛光，然后采用可剥离的电绝缘性保护涂层涂覆在铝药筒的外壁；

3)铝药筒内壁进行微弧氧化：将铝药筒置入微弧氧化电解液中对铝药筒内壁进行微弧氧化，其中电解液为：硅酸钠2～8g/L，硼砂0.5～1g/L，铝酸钠1～3g/L，氢氧化钠0.5～2g/L，二氧化钛与氧化锌均为1～3g/L；

4)铝药筒外壁进行微弧氧化：对铝药筒进行清洁，然后去除电绝缘性涂层，将铝药筒的筒口堵闭，将铝药筒置入微弧氧化电解液中对铝药筒外壁进行微弧氧化，其中电解液为：硅酸钠2～8g/L，硼砂0.5～1g/L，铝酸钠1～3g/L，氢氧化钾0.5～2g/L，石墨烯2～5g/L，二硫化钼0.1～1g/L，碳化硅0.5～3g/L；

5)封孔：将铝药筒的内外微弧氧化膜层进行封孔。

铝药筒内壁微弧氧化的电解液为：硅酸钠2～8g/L，硼砂0.5～1g/L，铝酸钠1～3g/L，氢氧化钠0.5～2g/L，二氧化钛与氧化锌均为1～3g/L；在硅酸钠体系中加入铝酸钠、二氧化钛与氧化锌会使得微弧氧化膜层更致密均匀，并且沉积二氧化钛膜层，可以耐烧蚀，而过多的含量会使得膜层形成困难。

铝药筒外壁微弧氧化的电解液为：硅酸钠2～8g/L，硼砂0.5～1g/L，铝酸钠1～3g/L，氢氧化钾0.5～2g/L，石墨烯2～5g/L，二硫化钼0.1～1g/L，碳化硅0.5～3g/L；在硅酸钠体系中加入石墨烯、二硫化钼、碳化硅，不仅会让膜层更加致密达到耐磨效果，而且会使膜层更加的光滑，如果添加过量会导致电解液导电性能较差，成膜效果差。