Способ получения пассивной пленки на деталях из алюминиевых сплавов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 971916 К А КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Допол н ител ьное к а вт. с вид-ау(22) Заявлено 15,01,81 (21) 3234984/22 -1) М. соединением заявки М 3 Р 9/00 уаарстеаннын коинтет СССР 3) Приоритет о делаи изобретении н открытий(72) Авторы изобретен язанцев и В. Н, Шавы В 7) Заявитель(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАССИВНОЙ ПЛЕНКИ НА ДЕТАЛЯХ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВдготовке детал онтактной точе спользовано прииевых сплавов к еи из алюмичной и шов. тои сварке. тр Изобретение относится к химической обра отке поверхности металлов, в частности к лособам получения пассивной пленки на поерхности алюминиевых сплавов, и может быт Для получения высокочастотных сварных соединений из алюминиевых сплавов необходим обеспечить получение низких и стабильных кон. тактных сопротивлений, что достигается применением специальных методов подготовки дета. лей, Критерием оценки любого способа подготовки деталей к контактной сварке является величина контактного сопротивления сразу посл подготовки и после длительной выдержки, а также число сварок без зачистки электродов. Величина контактного сопротивления должна находиться непосредственно после подготовки деталей в пределах 30 - 80 мкОм, а после длительной выдержки не превышать 150 мкОм. Число сварок без зачистки элек одов должно быть не менее 100 точек. Для обеспечения данного условия поверхность алюминиевых сплавов подвергают. различ ной химической обработке для получения качественного поверхностного слоя.Известен способ получения пленки на дета. лях из алюминиевых сплавов, включающий обезжиривание, травление и осветление поверхности (1.Недостатком известного способа является невозможность получения на поверхности металла низких и стабильных величин контактных сопротивлений.Наиболее близким к предлагаемому по тех. ническои сущности и достигаемому результату 15является способ получения пассивной пленкина деталях иэ алюминиевых сплавов передконтактнои сваркой, включающий обезжиривание, травление, осветление, пассивирование ипромывку 21.гоНедостатками данного способа является невозможность получения плотной и химическиоднородной пассивной пленки. Через 5 сутконтактное сопротивление такой пленки пре 97191613(пдст 00 мкОМ. Исло СВдрок до зячСткиэлектродов не более 50-.70 точек,ЦельО изобретения является повышениеплотности и химической однородности пассив(юй пленки и сцижение ее электрического сопротивления.Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения пассивной пленки ца детдлях из ацоминиевых сплавов преимущественноперед контактной сваркой, включающему обез. 1 Ожиривацие, травление, осветление, пассивирование и промывку, перед промывкой 5 - 60 мицуплопяют пассивну(о пленку на воздухе при40100 ". затем 560 мин обрабатывают врастворе, содержащем 5-.20 вес. ч, азотнокислого ндтрця и 0,05 - 0,5 Все. ч. Молибдецово.кислого аммония, при 15 - 30 С и 5 - 30 минсном у(;лотняют пленку цд воздухе,Качество сварныХ соединений повышаетсязд с(ст увеличения плотности и повьпцсция 20хцьческой однородности пассивной пленки.ВО. Первых, это обеспсцивэ ст умелы цсцис.Есз Вь"плесков за счет стабилизации контакт;(ых сопроГц)лений, д тдкжс умсцьше(1 ис еакш;дция мсдп с электродов цд поверхность 25коцакта электрод - деталь. Наличие меди цаНОясрхцГСГ 1 дстдлсЙ приводит к резкому уху.(:,(с.:НЕ(э коррозцоцпой стойкости свдрцых соеди( ,Й (з ди 1 смип(сВь(х с(ЛВВОВ. 130.(3 торых, НО.)3 ппдс Ис;10 свдрок Осз зачистки электродов, 5 ООбрдзуюнВяся В процессе подготовки поверхс(ст и(Ссцвцая п)С(ка должна быть .(Иотпой,чтоб( )1 с(5 пствое)дть Вздимодсйстчю дтмос 1)ерыс мст(шиэм и В то же Врсм 5 э(дст(ечпОЙ, с тс(ччтобы В контакте электрод - деталь прц лрцложсциц сварочного усилия оца нс разрушаласьн прсплт)твовала устацовлсцшо металлическойс(3 язцестдт 11-.электрод, Кроме того, оцд должнаиметь мд:(ос электрическое соцротивлсцие, с тем(т)Оы 00 цсе сОпротиВлсеис контакта цс прс 13(я.4 Оцедло сразу пос)тс подготовки поверхности20 мкОМ, д через 5 сут цс Голее 150 мкОм.еолезко в этом случае образуотея кдчсствепцысСПДР( (ЫС:О ЕЛИН СПИ Я.11 ри г;ассивировации в известных растворах,водцыс растворы ортофосфорцой, кремнсфторисговодородцой, уксусной, щавелевой и сернойкислот с раз)(ипыми пдссиватордми) Во всехслучаях ца грднице раздела металл - раствор одновременно протекает дна процесса: трдвлсцис -сьем дл(омицця, что приводит к отложению ин.те р мстдии илов и увсличс 1 Ию неоднородностиповерхности, .пассивирование - отложение наповерхности трудцорастворимых фосфатов,хроматов и других соединении в зависимостиот цримсеяемого пдссиваторд,55В процессе травления на поверхности дста.исц, особ нно цз нсплакировдецЫх алюминиевыхспид Вов. е(дбподастся и(етепсивцос Образование продуктов травления - шламов, которые вовсех известных растворах пассивировация це удаляются, В отдельных случаях его пытаются частично удалять мехашВеским путем (протиркойВолосяными щетками),Наличие неудаленцого шлама приводит кполучению крайне нестабильного контактногосопротивления. При увеличении концентрацииазотнокислого натрия и молибденовокислогоаммония выше предлагаемых отмечается повышение контактного сопротивления. При снижении концентрации компонентов ниже предлагаемых, равно как и температуры раствора ниже15 С и ВцсеС(31 Выде 1)жки мееСс 5 миц неотмечается заметного повышения числа сварокбез зачистки электрода, что связ;шо с неполНЕ(ы удале:ием шлама с поверхности деталей,При повышении температуры свыше 30 С ивремени Выдержки более 60 мцн не отмечаетсядальнейшее повышение числа сварок оез за(ст.ки электродов и повьппсние длительности сохранения низких сопрогцвлсЕИ(.Проведсцие операции уплотцсшя пленки гритемпературе более 100 С крайне нежелательноиз - за появления структурных изменений Ва)помициевых сплавах типа Д 16 Т. Снижение темпсрдтуры еижс 40 С требует резкого увеличения)рсмснц уплотнения, ч)0 экономически нецелесообразно,Непосредственно пос)с пассивирования вобработке в растворе содержащем 151 а(чО) иМН 43(1004 предлагается проводить уплотнение1 ленки при 40- 100 С 3 тсчсццс 10-60 миц,Пассивная пленка, обрдзующаяся В ванне пасивиЕ)ОВания содержит В сВОем составе соли хромо.вой и фосфорной кислот, прц промывке в водебез проведения опсраш:и уплотцснця отмечаетсяинтенсивное вымывани( этих солей из пленки,Это црН)одцт к тому, что защитЫс свойствапассивной пленки сциж 110 Ся, оа быстро нропускдст кислород возуха и контактныс сОпротивления прсвьшают 1(рсдсльныс Вели нгныза весьма короткий срок (2 - 3 сут). Проведение операции уплотнения позволяет получитьплотную пассивную пленку, состоящую из со.лей хромовой и фосфорной сое;.(,инеций, имеюцую низкое контактное сопротивление, сохраня(ощееся весьма длительное время (до 25 сут),Однако число сварок без зачистки относительноневелико (цс более 100). Прове(сцие Операцииобработки в растворе, содержащем (чачО и(чН 4 М 004, позволяет полу сить пленку, состоящую из двух слоев - ;шжний плотный, слой снизким контактным солротивлс )исм и верхнийотносительно рыхлый слой, обссцечивдеощийбольшое число сварок без зачистки электро.дов (до 300). Без проведеш(я этой операцииувеличить число сварок без зачистки электродовневозможно,971916Поверхность деталей иэ алюминиевого сплава марки Д 16 Т сначала обеэжиривают бензином,а затем проводят травление в водном растворещелочи с концентрацией 5 вес. ч, при 50 С втечение 60 с, Затем детали осветляют в водном растворе азотной кислоть с концентрацией25 вес. ч, при 15 С в течение 2 мин. Послеэтого детали пассивируют в водном раствореследующего состава: кислота ортофосфорная сконцентрацией 10 вес, ч. и хромпик калиевый ФОс концентрацией 1 вес. ч. при 320 С в течение15 мин.После пассивирования проводят уплотнениепассивной пленки на воздухе при 80 С в течение 20 мин, Затем детали обрабатывают в 5растворе следующего состава, вес. ч.: азотнокислый натрий 20, молибденовокислый аммоний 5,при 20 С в течение 10 мин. Повторяют операцию уплотнения пленки, а затем промываютв холодной воде в течение трех минут. 20Измерение контактных сопротивленийпроводят на установках типа СККС - 1 Г 1 с при.борами М - 246 или Ф - 415. Для оценки качества подготовки поверхности применяюттри методики; сварка длиннной полосы домомента интенсивного прилипания электродовк деталям, измерение полного падения напряжений в контакте с помощью приборов типаПКН - 5, измерение контактных сопротивлений во времени после процесса подготовкичерез 1, 3, 5 и 10 сут,Испытаниям подвергают поверхность, полу. ченную по известным способам.В таблице приведена зависимость параметров пассивной пленки и числа сварок без зачистки электродов от способа подготовки поверхности (средние данные по пяти образцам),Как видно из данных таблицы, резко стаби. лиэируется величина контактного сопротивления при вылеживании образцов (до 10 сут и даже более). Это приводит к полному отсут. ствию выплесков при сварке в течение длительного времени после подготовки поверхнос. ти. Число сварок до зачистки электродов также резко возрастает, Например, после выдержки образцов после подготовки поверхности в течение 5 и 10 сут число сварок при применении предложенного метода возрастает соответственно в 3 и 8 раз по сравнению с известными способами подготовки поверхности. Число сварок до зачистки электродов также резко возрастает. Например, после выдержки образцов пос. ле подготовки поверхности в течение 5 и 10 сут число сварок лри применении предложенного метода возрастает соответственно в 3 и 8 раз по сравнению с известными способами подготовки поверхности.Экономическая эффективность по сравнениюс базовым объектом может составить10 тыс. руб. в год.971916 1020 вес, ч, азотнокислого натрия и 0,05 -0,5 вес, ч. молибденовокислого аммония, при15 - 30 С и 5 - 30 мин снова уплотняют пленкуна воздухе при 40 - 100 С5 Способ получения пассивной пленки надеталях из алюминиевых сплавов преимущест.венио перед контактной сваркой, включающийобезжиривание, травление, осветление, пассиви.рование и промывку, о т л и ч а ю щ и й .с я тем, что, с целью повышения плотности ихимической однородности пленки и сниженияее электрического сопротивления, перед промыв 40кой 5-60 мин уплотняют пассивную пленкуна воздухе при 40-100 С, затем 5-60 минобрабатывают в растворе, содержащем 5 -Составитель О. ГоловановТехред Т. Маточка Корректор М. Шароши Редактор О. Персиянцева Заказ 8495/11 Тираж, 1053 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 9Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Балковец Д. С. и др. Точечная и роли.ковая сварка специальных сталей и сплавов. М.,Оборонгиз, 1957, с. 68 - 75.2. Зайчик Л. В, и др. Контактная электросварка легких сплавов. М., Маппиз", 1963,с. 98-9,