[发明专利]一种铝合金表面氧化膜的破碎方法

说明书

本发明公开了一种铝合金表面氧化膜的破碎方法，包括表面处理、涂覆止焊剂、抽真空封焊、升温加热、磁体放电、磁体沿预定路线逐点移动走完整个所选区域等步骤。本技术方案本发明利用脉冲强磁场产生的巨大脉冲电磁力，作用于铝合金表面，使铝合金发生一定变形，从而使铝合金表面致密的氧化膜破碎，并基于此实现了铝合金的扩散连接；另外，由于铝合金试样置于可空间移动的平台，利用磁体逐点移动方法，实现可选择区域处理，为解决铝合金高质量连接和加工提供了新的技术途径。

技术领域

本发明涉及电磁成形技术，具体地说是一种铝合金表面氧化膜的破碎方法。

背景技术

铝合金具有密度低、比强度高、比刚度高、耐腐蚀性能好、抗疲劳性能较高等优点，是航空航天领域广泛应用的轻合金材料之一。

但铝合金表面极易形成致密氧化膜，即使通过机械、化学等方式去除后，如果暴漏在空气中就会再次氧化继续形成氧化膜。该氧化膜的存在，对铝合金的扩散连接、钎焊、熔焊等都会产生巨大影响，降低焊接质量，甚至无法连接。

比如，利用超塑成形/扩散连接技术（SPF/DB）制备的多层空心结构具有整体性好，减少连接件数量，减轻整体重量的特点，在航空航天领域得到广泛应用，尤其适用于钛合金。但是铝合金的多层空心结构并未得到广泛应用，原因是铝合金的扩散连接技术至今仍未得到很好的解决，主要原因就是铝合金表面在室温下极易形成一层致密稳定的氧化膜，该氧化膜在扩散连接过程中既不分解也不溶解于基体，严重阻碍铝原子的相互扩散，导致无法形成扩散连接界面。

电磁成形（Electro Magnetic Forming，EMF）是利用电流通过线圈所产生的磁场力使金属坯料产生塑性变成的一种高能率、高速率特种加工方法，又称为磁脉冲成形。电磁成形具有生产效率高、成形性能好、设备简单、易于操作、无机械接触等优点，适于管材的胀形、缩径、冲孔、翻边、连接和板材的成形、冲孔、压印或压花、弯曲等。电磁成形广泛应用于汽车工业、机械、电子、仪器仪表、航空航天、兵器工业等领域。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足，提供一种破坏铝合金表面氧化膜的方法，为实现铝合金材料的高质量连接和加工提供一种途径。

为解决上述技术问题，本发明一种铝合金表面氧化膜的破碎方法，其特征在于包括以下步骤：

将铝合金试样进行表面处理；

采用冷裱覆膜机和激光刻形机将试样表面需要处理的区域包覆一层塑料薄膜保护起来，采用刷涂的方法将试样表面不需要处理的区域和抽真空气道区域涂覆一层止焊剂，待止焊剂晾干后撕掉需要处理区域的塑料薄膜；

将两块处理好的试样相对叠放在一起，用氩弧焊将四周封焊，并在气道位置焊接抽真空管路；

将试样安装在压力机上的电加热平台，采用真空泵通过气道管路对试样抽真空，然后打开电加热电源将试样加热到400℃~600℃；

控制磁体移动平台将磁体移动到焊缝位置，控制压力机上平台下降，使磁体移动到试样待处理位置上方，磁体距离试样表面1~5mm；

控制磁脉冲电源充电到3~15KV，然后对线圈放电，连续充放电3~10次；

控制压力机上平台上升，控制磁体移动平台将磁体沿设定轨迹移动到下一位置，再控制压力机上平台下降，再控制磁脉冲电源对磁体放电，如此循环直到把整个所选择区域处理完成。

优选地，所述磁体是螺线管线圈或匀压力线圈。

优选地，所述铝合金试样表面处理步骤包括打磨、抛光、丙酮清洗。

优选地，铝合金试样表面放电完成后，需关闭电源，将铝合金冷却至室温。

优选地，在对线圈放电前，使所述磁体距离试样表面2 mm。