【航空工业行业标准(HB)】 结构胶接铝合金磷酸阳极化工艺规范

中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准
HB/Z197--91
结构胶接铝合金磷酸阳极化
工艺规范
1991--06--18发布
中华人民共和国航空航天工业部免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册，即可下载1991-10—01实施
中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准
HB/Z197--91
结构胶接铝合金磷酸阳极化
工艺规范
1991--06--18发布
中华人民共和国航空航天工业部免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册，即可下载1991-10—01实施
中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准结构胶接铝合金磷酸阳极化
工艺规范
1主题内容与适用范围
HBIZ 197--91
本标准规定了结构胶接用铝合金胶接表面磷酸阳极化工艺的技术要求。本标准适用于高耐久性胶接结构铝合金零件表面的制备，不适用于铝蜂窝芯铝箔胶接磷酸阳极化。
2引用标准
GB2019
GB3880
GB7122
GB7124
HB5226
HB5339
HB5403
HB5442
HB5472
3技术要求
3.1材料
3.1.1磷酸
氢氧化钠
碳酸钠
铝及铝合金板材
胶粘剂剥离强度试验方法（浮滚法）胶粘剂拉伸剪切强度测定方法（金属一金属）金属及其零件用水基清洗剂技术条件航空金属结构胶接质量控制标准胶接耐久性评定用楔了试验方法裂纹扩展力试验方法
金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范应符合GB2091工业一级品的要求。3.1.2硝酸
应符合GB337工业一级品的要求。3.1.3氢氧化钠
应符合GB209苛化法一级品的要求。3.1.4碳酸钠
应符合GB210工业纯二级品的要求。航空航天工业部1991—06--18发布免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册，即可下载1991-10-01实施
HB/Z 197-91
免费标准下载网(www.freebz.net)）本标准所用去离子水应符合HB5472B类水的要求。本标准所用自来水应符合HB5472C类水的要求。
3.2厂房及设备
厂房及设备应符合HB5339的相关要求。4表面处理过程
4.1溶液的配制
4.1.1碱清洗液
碱清洗液用自来水配成含氢氧化钠25～30g/l碳酸钠25～30g/1的溶液，充分搅拌均匀。4.1.2脱氧液
脱氧液用去离子水配成300～500g／1的硝酸溶液，充分搅拌均匀。4.2操作程序
4.2.1初步准备
用三氯乙烯或三氯乙烷蒸汽脱脂或用丙酮、汽油等有机溶剂擦拭零件油污，也可用符合HB5226要求的水基清洗剂去除零件表面上的残余油脂、标记、贴保护纸的残胶或其它污物。4.2.2碱清洗
氢氧化钠（NaOH）
碳酸钠（Na2CO：）
4.2.3漂洗
25～30g/ t
25～30g/
50~60℃
在溢流的清洁白来水中漂洗2～5min。4.2.4脱氧
硝酸（HNO，）
4.2.5漂洗
300~500g/l
2～5min
在溢流的自来水中漂洗至少5min。4.2.6淋洗
用去离子水充分淋洗。
4.2.7磷酸阳极化
工艺条件
磷酸（HPO.）
直流电压
阳极化时间
允许范围
120～140g/免费标准下载网bzxz
25±5℃
10±1V
20±1min
免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册，即可下载阴阳极面积比
阴极材料：铅板
1:1~10
HB/Z197-91
免费标准下载网
将零件浸入磷酸溶液，在1min内接通电源，然后在2min内将极板间直流电压自0V升至10±1V，
阳极化过程结束后，在1min内将零件自磷酸溶液中取出进入下道工序：4.2.8漂洗
在溢流的清洁自来水中漂洗，漂洗水的温度应为43℃以下，漂洗时间至少5min。4.2.9淋洗
用去离子水充分淋洗。
4.2.10烘干
烘于温度不高于60℃，充分于燥。时间不超过2h。4.2.11检验阳极化膜
按5.4检查。
注：经检验合格的零件在2h内送至清洁间，宜在阳极化零件干煤后4h内涂胶，最长不超过24h。5质量控制
5.1溶液的维护
5.1.1溶液的分析项目和周期
溶液名称
碱清洗液
脱氧液
磷酸阳极化
注：①磷酸溶液的分析方法见附录A。②水的各项指标按HB5472测定
分析项目
氢氧化钠、碳酸钠
分析周期
5.1.2磷酸阳极化溶液应及时撇去漂浮的白色絮状物，必须定期过滤溶液以除去囊菌或其它污物。
5.1.3新配制或调整后的碱清洗、脱氧或磷酸阳极化溶液，均应按5.3.1重新进行鉴定试验。5.2工艺操作控制
吊挂零件的夹具应与零件保持良好的电接触，防止电烧约，并应防止表面损伤。5.2.2
处理零件的表面应能与处理溶液充分接触，零件之间不应互相接触。5.2.3品
吊挂零件时应注意避免阻滞阳极化时产生的气体逸出。5.2.4
使用前，溶液应充分搅拌均匀。5.2.5禁止在阳极化后涂底胶工序中所用的工具、牛皮纸或手套等与胶接表面摩擦。5.2.6零件从一槽进入另一槽时，应保持湿润状态。5.2.7在阳极化后和涂胶之前，不允许用碱液、酸液或溶剂擦洗。如需重新进行阳极化，应按3
免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册，即可下载4.2重新处理。
HB/Z197-91
免费标准下载网(www.freebz.net)5.2.8零件表面处理应按HB5339填写“胶接件表面处理检验原始记录表”，并经检验合格签字后，随产品转交。
5.3工艺质量检验
5.3.1鉴定试验
在开始处理零件之前，应采用符合GB3880规定的LY12CZ铝合金板材制成的试片，按本标准规定经过全部表面处理后，按GB7122、GB7124和HB5403、HB.5442的试验方法和胶粘剂说明书制备胶接搭接剪切试样、剥离试样、楔子试样或裂纹扩展力试样进行检验。5.3.1.1试样个数及强度要求
每个检验项目的试样不得少于5个。胶接试样结果不得低于该胶粘剂标的规定。5.3.1.2试验频度
间断处理时在处理前试验，连续处理时试验频度视生产量而定。5.3.2工序检验
5.3.2.1断水检验
处理零件自每一道漂洗水中取出后应维持连续水膜时间不少于30s。5.3.2.2自视检验
处理零件自每一道漂洗水中取出后应经目视检验，零件表面应无污染物。碱清洗处理后的表面应呈均匀腐蚀状态。
5.4阳极化膜质量检验
5.4.1外观检验
阳极化表面应连续、平滑，不得有条纹、深划痕、烧灼及漏阳极化部位。5.4.2偏振光检验
鉴定阳极化膜时，在足够强的白光或近似白光（也可以用日光）条件下，将偏振滤光片放在观察者与工件表面之间，观察入射光在工件表面出现的“干涉”颜色。将偏振滤光片旋转90°，如果观察到颜色或从一种颜色变为“互补”色（例如从紫色变为绿色）或从一种颜色变为无色（例如从黄绿色变为无色）的现象则可确定铝合金表面已生成阳极化膜。如果入射光角度大于5°，没有观察到上述颜色时，必须用小于5°的入射光再检查一遍。非胶接表面允许因电触点等原因造成的局部反光不连续现象。偏振光检查时，未出现颜色变化的零件为不合格。5.5不合格零件的处置
不合格零件和阳极化中途终止处理的零件，0.6mm以下（包括0.6mm）的铝板允许按4.2重复处理-~次。0.6mm以上的铝板允许重复处理二次，如果仍然不合格则报废。经重复处理使用的零件应在工艺流程卡上加以注明。6技安规则
各种处理液均有腐蚀性，应防止溶液进入眼睛、溅在皮肤或衣服上，若有不慎应立即用大量清水冲洗。
免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册，即可下载A1适用范围
HB/Z 197 -- 91
附录A
铝合金磷酸阳极氧化溶液分析方法（补充件）
本方法适用于测定如下槽液中磷酸和杂质铝的含量：槽液成份
杂质铝
A2磷酸的测定
A2.1方法要
含量（g/t）
120～140
免费标准下
磷酸以麝香草酚酰为指示剂，用氢氧化钠标准溶液进行中和滴定，铝离子的干扰用氟化钠消除。反应方程式如下：
H.PO,+2Na0H=Na,HPO,+2H0
A13++6F-+3Na+-Na3AIFs
A2.2试剂
香草酚酥指示剂：0.1%溶液
氢氧化钠标准溶液：0.1N
氟化钠：固体
A2.3分析程序
准确吸取阳极氧化溶液10m1置100m1容量瓶中，加水至刻度，摇勾，为A液。准确吸取A液5.00ml置250ml锥形瓶中，加水50ml。氟化钠0.1～1g，麝香草酚酞指示剂5～10滴，用0.1N氢氧化钠标准溶液滴定至溶液由无色变为兰色即为终点。A2.4计算
磷酸的含量按下式计算：
磷酸(g /L) = N×V/× 49. 00
式中：
N一一氢氧化钠溶液的当量浓度；V1-氢氧化钠溶液耗用体积（mI）；V。--滴定时所取阳极氧化溶液的体积（m1)。注：滴定时所加氟化钠的量应随含铝量的增加而适当多加。A3铝的测定
A3.1中和法
A3.1.1方法提要
以麝香草酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准溶液直接滴定磷酸与铝，所消耗的量减去滴定磷酸消耗的量，即可算出铝的含量。5
免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册，即可下载A3.1.2试剂
膦香草酚酥指示剂：0.1%溶液
氢氧化钠标准溶液：0.1N
A3.1.3分析程序
HB/Z 197-91
免费标准下载网(www.freebz.net推确吸取A溶液5.00ml置250ml锥形瓶中，加水50ml，麝香草酚指示剂5～10滴，用0.1N氢氧化钠标准溶液滴定至溶液由无色变成浅兰色为终点。A3.1.4计算
N X (Vz - V) X 13. 5
铝（g/l)
式中：
N-氢氧化钠溶液的当量浓度；
V2氢氧化钠溶液耗用的体积（mi）：V。-滴定时取阳极氧化溶液的体积(ml）)。注；磷酸阳极氧化溶液中铝的存在形式比较复杂，滴定中出现的絮状沉淀物除氢氧化铝以外，有可能包括了各级反应的偏磷酸盐和磷酸盐。经过反复试验表明：计算铝含量公式中选用27/2的数学因子是可行的。A3.2络合法
A3.2.1方法提要
在所取试液A中加入定量的EDTA（乙二胺四乙酸），加热煮沸。加六次甲基四胺缓冲溶液至PH=5.5，以二甲酚橙为指示剂。用硝酸锌标准溶液返消过量的EDTA。A3.2.2试剂
对硝基酚指示剂：1%
盐酸：1：1
氮水;1：1
二甲酚橙指示剂：0.5%
六次甲基四胺缓冲溶液（pH=5.5）EDTA标准溶液：0.05M
硝酸锌标准溶液：0.05M
A3.2.3分析程序
准确吸取A溶液5.00ml置250m1锥形瓶中，准确加入0.05MEDTA标准溶液15～25ml，加水50m1，加热煮沸，流动水冷却。加1%对硝基酚指示剂12滴，以1：1的氮水中和至溶液刚呈黄色，滴加1：1盐酸调至黄色消失，加PH=5.5的六次甲基四胺缓冲溶液10~～20m1，加0.5%的二甲酚橙指示剂数滴，用硝酸锌标准溶液滴定至溶液由黄色变成红色即为终点。
A3.2.4计算；
铝(g /t) = (M ×V- M×Vi) × 27V
式中：
MEDTA标准溶液的克分子浓度；
免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册，即可下载HB/z197-91
V-EDTA标准浴液耗用的毫升数；M1硝酸锌标准溶液的克分子浓度；V—硝酸锌标准溶液耗用的毫升数；V。一滴定时所取阳极氧化溶液的毫升数。附加说明：
本标准由航空航天部航空材料热工艺标准化技术归口单位提出并归口。本标准由航空航天部第六二一研究所负责起草。本标准主要起草人：主玉瑛、郑瑞琪。免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册，即可下载免费标准下载网(www.freebz.net)