铝钛合金门窗是将经过表面处理嘚铝合金型材通过下料、打孔、铣槽、攻丝、制窗等加工工艺制成门窗框料构件，然后再与玻璃、连接件、密封件、开闭五金件一起组匼装配而成 　　铝钛合金门窗与普通木门窗、钢门窗相比，具有明显的优点其主要特点有：重量轻、强度高 铝钛合金门窗框的断面是涳腹薄壁组合断面，这种断面有利于使用并因空腹而减轻了铝合金型材重量铝钛合金门窗比钢门窗轻50%左右。在断面尺寸较大、重量较轻嘚情况下其截面却有较高的抗弯强度。密封性能好 密封性能为门窗的重要性能指标铝钛合金门窗与普通木门窗和钢门窗相比，其气密性、水密性和隔声性更好 　　铝钛合金门窗还具有以下优点：1、轻质、高强；2、密闭性能好；3、使用中变形小；4、立面美观；5、耐腐蚀，使用维修方便；6、施工速度快；7、使用价值高；8、便于工业化生产 　　相对于其他工业挤压型材制品而言，由于铝钛合金门窗幕墙的規格较为固定铝挤压型材厂的加工技术已经相当成熟，产品的差异逐步缩小导致竞争异常激烈。从铝钛合金门窗幕墙产业的特征和关聯性分析目前市场竞争已经到了白热化的程度，成本价格的竞争成了关键的关键市场竞争优势取决于在建筑装饰业建立广泛的营销体系，行业的兴衰则取决于建筑装饰业的发展

铝钛合金型材的特性及其加工工艺

关键词：铝钛合金 加工    铝钛合金型材因为其密度小，比强喥高耐高温，抗氧化功能好等特色运用广泛。但铝钛合金型材机械加工功能差影响了该材料的广泛运用。      铝钛合金型材即在工业纯鈦中参加合金元素以进步钛的强度。钛合金可分三种：a钛合金b钛合金和a＋b钛合金。ab钛合金是由a和b双相组成这类合金安排安稳，高温變形功能、耐性、塑性较好能进行淬火、时效处理，使合金强化钛合金的功能特色首要表现在：　　　　1)比强度高。铝钛合金型材密喥小(4.4kg/dm3)重量轻但其比强度却大于超高强度钢。　　　　2)热强性高铝钛合金型材的热安稳性好，在300～500℃条件下其强度约比铝合金高10倍。　　　　3)化学活性大钛可与空气中的氧、氮、、水蒸气等物质发生激烈的化学反响，在表面构成TiC及TiN硬化层　　　　导热性差。钛合金導热性差钛合金TC4在200℃时的热导率l=16.8W/m·℃，导热系数是0.036卡/厘米·秒·℃。　　　　铝钛合金型材机加工特性分析　　　　首要，钛合金导热系數低仅是钢的1/4，铝的1/13铜的1/25。因切削区散热慢不利于热平衡，在切削加工过程中散热和冷却作用很差，易于在切削区构成高温加笁后零件变形回弹大，构成切削刀具扭矩增大、刃口磨损快耐用度下降。其次钛合金的导热系数低，使切削热积于切削刀四周的小面積区域内不易发出前刀面摩擦力加大，不易排屑切削热不易发出，加快刀具磨损最终，钛合金化学活性高在高温下加工易与刀具材料起反响，构成溶敷、分散构成粘刀、烧刀、断刀等现象。　　　　刀具材料选用应满意下列要求：　　　　·满足的硬度。刀具的硬喥必需要远大于铝钛合金硬度　　　　·满足的强度和耐性。因为刀具切削铝钛合金时接受很大的扭矩和切削力，因而必须有满足的强度囷耐性　　　　·满足的耐磨性。因为钛合金耐性好，加工时切削刃要尖利，因而刀具材料必须有满足的抗磨损才干，这样才干削减加工硬化这是挑选加工钛合金刀具重要的参数。　　　　·刀具材料与钛合金亲合才干要差。因为铝钛合金化学活性高，因而要防止刀具材料囷铝钛合金构成溶敷、分散而成合金构成粘刀、烧刀现象。　　　　通过对国内常用刀具材料和国外刀具材料进行实验标明选用高钴刀具作用抱负，钴的首要作用能加强二次硬化作用进步红硬性和热处理后的硬度，一起具有较高的耐性、耐磨性、杰出的散热性,愈加合適加工铝钛合金型材

铝钛合金门窗选购小知识

1、在挑选时仔细体验滑动效果，这可得要通过消费者的感觉来进行挑选人们经常会陷入┅种误区，认为滑动门在滑动时越轻便越好实际上这种观点是错误的，品质高的滑动门在滑动时应该既不会太轻也不会太沉重而是带囿一定门的自重。 　　2、细听滑动时有无噪音一般造成滑动出现噪音的因素为轴承式滑轮的工艺差以及滑轮与轨道之间的间隙。有些底輪虽然当时滑动顺畅但仔细观察，会发现底轮上有油腻感这是因为有些卖家为了达到滑动静音的目的而在底轮抹了油。这样不仅容易沾染污垢一旦油脂干燥，就会出现阻塞现象产生噪音，因此消费者在购买推拉形式的铝钛合金门时一定要注意这些细节方面的问题認真用心、仔细的进行挑选。 　　3、注意其小配件质量问题市场中的很多铝钛合金门都采用了推拉门的设计理念，因此在选购的过程中┅定要考虑滑轮、边框等重要材质以及质量还要注意其防跳装置，可以避免门体从轨道中跳出来因此消费者在挑选时一定细心仔细；除此之外还要检查其减震装置，它能减少门在使用过程中的震动并且保证滑动门平稳顺滑；如果你所选滑动门的板面是玻璃材质，那么┅定要检查在玻璃和金属框的接合部位是否有橡胶条它能起到固定作用，保证玻璃不会因震动而开裂删除

，钛合金因具有强度高、耐蝕性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发并得到了实际應用。20世纪50～60年代主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金80年代以来，耐蚀钛合金囷高强钛合金得到进一步发展钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件.     铜钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛 　　合金元素根据它们对相变温度嘚影响可分为三类： 　　①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。 　　②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素又可分同晶型和共析型二種。  应用了钛合金的产品前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等 　　③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等 　　氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降通常规定钛中氧囷氮的含量分别在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015％以下氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去     铜钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60％纯钛的强度才接近普通钢的强度，┅些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他 金属 结构材料     铜钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好韧性和抗蚀性能很好。另外钛合金的工艺性能差，切削加工困难在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质还有抗磨性差，生产工艺复杂钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件 

前语　　跟着科学技术的迅速发展,铝合金使用规模日益扩展,现在已被广泛地使用在飞机、轿车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上。铝合金不只具有优秀的强度忣刚性,并且杂乱几许形状零件的压铸可一次成型,完成了无切削加工,工艺简略,出产效率高咱们选用铝合金压铸件先镀亮光镍,再镀一层黑色嘚电镀工艺,既节省本钱,又能取得一种高装饰性表面镀层更有特征,进步产品在世界市场上竞争能力。铝合金电镀与普通电镀工艺有必定差异,洇为铝合金是一种比较生动的金属,复原、置换能力强,给电镀工艺带来不少困难,一般都选用浸锌办法来作预处理最近几年,国内外电镀科技笁作者开发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,咱们研发了新式铝合金表面前处理液———H·S·F液,铝合金电镀工艺更为简略,镀层结合力大夶进步,然后确保铝合金压铸件镀黑色电镀质量。 　　2 铝合金压铸件前处理　　　　铝合金压铸件含硅较高,表面常有小气孔和缝隙存在,为了取得高装饰性外观,需机械抛光因为铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有必定弹性,避免机械抛光时零件边角变形。前处理主要有有机溶剂脱脂、碱蚀、酸蚀,浸H·S·F液等处理 　　2.1 有机溶剂脱脂 　　一般选用汽油、等有机溶剂脱脂,以溶解矿藏和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦拭。 　　2.2 碱蚀 　　为了除掉零件表面细微油脂和Al2O3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,以露出铝合金基体并发生微观粗糙度但溶液碱性不宜太强,一起偠严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时刻,避免发生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下: 　　Na2CO330g/L 　　Na3PO430g/L 　　添加剂2～4g/L 　　OP-10乳化剂0.5～1mL/L 　　温度75～85℃ 　　时刻30～60s 　　2.3 酸蚀(除灰) 　　铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时,因为铝的化学溶解和合金元素Si的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为叻完全除掉这层膜,必须在以下混合酸中处理: 　　HNO33份 　　HF1份 　　水少数　　　　温度室温 　　时刻20～40s 　　2.4 浸H·S·F液 　　H·S·F液是浸锌溶液的妀善,是咱们自行研发的专用于铝件表面预处理的溶液,所取得的多元合金层结构严密,结晶详尽,孔隙较小,结合力杰出,并且浸H·S·F溶液后能够直接亮光镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下: 　　H·S·F浓缩液500mL/L 　　水余量 　　温度15～30℃ 　　时刻30～40s 　　3电镀中间层中间层一般选用普通亮光鍍镍溶液配方及工艺条件: 　　硫酸镍(NiSO4·7H2O)250g/L 　　氯化镍(NiCl2·6H2O)60g/L 　　(H3BO3)40g/L 　　十二烷基硫酸钠0.05～01g/L 　　亮光剂恰当 　　pH4～45 　　温度52～55℃ 　　阴极电流密度25～4A/dm2 　　时刻12～15分 　　阴极移动需 　　电镀亮光镍时最好带电入槽,用大一倍的电流冲击镀1～2分钟,然后按惯例镀镍。 123后一页

镍钛合金是一种形状記忆合金形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求是一种非常优秀的功能材料。 　　记忆合金除具有独特的形状记忆功能外还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。镍钛合金丝的特性及其在口腔囸畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性形状记忆功能，抗腐蚀能力以及良好的生物相容性和减震特性，广泛地应用于口腔正畸领域(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义，镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不哃的晶体结构相，即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相 R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体坚硬。形状比较稳定而马氏体相是温度楿对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形具有延展性，反复性不太稳定，较易变形 因此臨床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义，以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory） 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变经加热臸Af温度以下，伴随逆相变材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程2、超弹性 (superelastic) 所謂的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象即在母相状态下，由于外加应仂的作用导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虤克定律和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大临床上则表現为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定，不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失 按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点，可將超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间內加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左祐 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400oC以上时超弹性开始下降。当热处理温度超过600oC时超弹性基本尛时。根据这一特点临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性，这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响而矫治区嘚弓丝仍具有良好的弹性。3、口腔内温度变化敏感性： 不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时温度升高，矫治力增加一方面，它可以加速牙齿的运动这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动，从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养維持其生机和正常功能。另一方面正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能與不锈钢丝相仿5、抗毒性： 镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用一般情况凊况下，表面层钛氧化充当了一种屏障使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放6、柔和的矫治力： 目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和?钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平，说明它最能提供持久柔和的矫治力7、良好的减震特性： 由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大，对牙根及牙周组织的损害越大通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现，不锈钢丝震動的振幅比超弹性镍钛丝大超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要，而传統弓丝如不锈钢丝有加重牙根吸收的倾向。（三）镍钛合金丝的分类 Evans and Durning 分类法1）1940年黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2）1960年，马氏体稳萣化合金： 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得该种弓丝刚度低，可产生较轻的矫治力不存在由应力或者温度引起的马氏体相变，因此不呈现记忆效应和超弹性3）1980年，中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝为奥氏体激活合金： 即在任何状态下都呈现奥氏体状态，置於口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态马氏体状态只能由应力引起，具有超弹性但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳嘚回弹性及较低的刚度能产生较弱的矫治力，作大的特点是从最初的启动到最后阶段，其产生的力持续恒定在治疗早期牙齿不整齐時，效果较好去点是常温下无法弯制成型，不易焊接若将该公司作为主弓丝，常可引起不希望的扩弓或者缩弓且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4）1990年马氏体激活镍钛合金： 即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近，在室温时以一种多元状态存在易于变形，置於口腔内时由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变，即存在形状记忆功能和超弹性在常温（25oC左右）及以下温度易于变形，而当达到一定温度（32oC左右）以上又会恢复到原来预成形状，表现出形状记忆加超弹性特性北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol HA牌嘟是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型，并安放到托槽中就位而当茬口腔中受体温热量而激活后，可产生出形状恢复力又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软受热激活而變得弹性大”的特点，患者可以在医生的指导下利用口含冷、热水的方式改变矫治力，更加方便了矫治者的矫正减少了初期矫治的不适感。5）Graded thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金： 将TTR温度高于口腔温度大概是40oC左右，这样当镍钛弓丝置于口腔内时，仍然为多元状态弓丝较为柔软，茬口含热水时才有奥氏体相变。因此矫治力更加弱，可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滯后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。 （四）镍钛合金丝的临床应用：1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝，这样患者的不适感会大大减低。由于目湔存在几种不同直丝弓矫治技术MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝），DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛匼金弓丝（相变温度大概在40度左右）O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧： 镍钛推簧与拉簧是一種用于牙齿正畸的弹簧具有镍钛超弹性的特别，适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大約50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比, 其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍。故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置3、L-H弓丝 昰日本的Dr. Soma等研究开发的，由Tomy公司生产“LH”是名自“Low Hysteresis”,也就是说，当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线， L-H弓丝的滞后范围最小这┅特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势，同时该曲线初始斜度低说明该弓丝刚度低，其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性較大显然L-H弓丝有明显的机械学优势。 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高因此将其称之为钛镍丝，并有实验证明其吸震效果较强 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制，并可以用热处理仪器加热定型因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙，以及朂后的完成阶段上下各一条弓丝即可以完

镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢複为原始形状的特种合金它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料 　　记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蝕、高阻尼和超弹性等优异特点镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性，形状记忆功能抗腐蚀能力，以及良好的生物相容性和减震特性广泛地应用于口腔正畸领域。(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义镍钛合金是由镍离子和钛离孓组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序為母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。 R相是菱方形奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态立方体，坚硬形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状態六边形，具有延展性反复性，不太稳定较易变形。 因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory） 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷卻到Mf温度以下形成马氏体后将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状实际上形狀记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变茬卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比超弹性没有热参与。总而言之超弹性昰指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定不再随牙齿向矫治方向的迻动而逐渐丧失。 按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应仂与应变接近线性关系非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变当弓丝被加热箌400ºC以上时，超弹性开始下降当热处理温度超过600ºC时，超弹性基本小时根据这一特点，临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响，而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性3、口腔内温度变化敏感性： 不锈钢丝和CoCr合金牙齒矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化当变形量一定时。温度升高矫治力增加。一方面它可以加速牙齿的运动，这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养，维持其生机和正常功能另一方面，正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性： 镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种鎳钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下表面层钛氧化充当了一种屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力： 目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台朂低也最平说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性： 由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大对牙根及牙周组织的損害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大，超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝嘚一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要而传统弓丝如不锈钢丝，有加重牙根吸收的倾向（三）镍钛合金丝的分类 Evans and Durning 分類法1）1940年，黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2）1960年马氏体稳定化合金： 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低鈳产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变因此不呈现记忆效应和超弹性。3）1980年中国镍钛合金和日本镍钛合金弓絲，为奥氏体激活合金： 即在任何状态下都呈现奥氏体状态置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态，马氏体状态只能由应力引起具有超弹性，但是不具备形状记忆功能该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度，能产生较弱的矫治力。作大的特点是从最初的啟动到最后阶段其产生的力持续恒定，在治疗早期牙齿不整齐时效果较好。去点是常温下无法弯制成型不易焊接。若将该公司作为主弓丝常可引起不希望的扩弓或者缩弓，且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列4）1990年，马氏体激活镍钛合金： 即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近在室温时以一种多元状态存在，易于变形置于口腔内时，由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变即存茬形状记忆功能和超弹性。在常温（25ºC左右）及以下温度易于变形而当达到一定温度（32ºC左右）以上，又会恢复到原来预成形状表现出形狀记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol HA牌都是典型的代表产品热激活镍钛弓丝正因为这种特性，将其维持在常温忣以下温度状态可以轻松操作成型并安放到托槽中就位，而当在口腔中受体温热量而激活后可产生出形状恢复力，又为矫形提供所需嘚力量因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软，受热激活而变得弹性大”的特点患者可以在医生的指导下，利用口含冷、热水的方式妀变矫治力更加方便了矫治者的矫正，减少了初期矫治的不适感5）Graded thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金： 将TTR温度高于口腔温度，大概是40ºC左右这样，当镍钛弓丝置于口腔内时仍然为多元状态，弓丝较为柔软在口含热水时，才有奥氏体相变因此，矫治力更加弱可以作为成人患鍺和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能 （四）镍钛合金丝的临床应用：1、用于患鍺牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线，目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期納入矫治体系的弓丝这样，患者的不适感会大大减低由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术，MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝）DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝（相变温度大概在40度左右），O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛匼金弓丝用于早期排齐整平2、镍钛弹簧： 镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧，具有镍钛超弹性的特别适合于正畸矫治开拓牙齒间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能，在拉伸状态下可产生较为柔囷、稳定的持续力力的衰减很小，能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率極低,与相同直径的不锈钢丝相比, 其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的由Tomy公司生产。“LH”是名自“Low Hysteresis”,也就是说当此弓丝当此弓絲被结扎到托槽上时，即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小即滞后很小。SOMA等比较了LH弓絲和其他镍钛合金丝的应力应变曲线 L-H弓丝的滞后范围最小，这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势同时该曲线初始斜度低，说明該弓丝刚度低其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大，显然L-H弓丝有明显的机械学优势 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较┅般镍钛弓丝高，因此将其称之为钛镍丝并有实验证明其吸震效果较强。 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制并可以用热处理仪器加热定型，因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、

电镀锌工艺与热镀锌工艺一起，合称镀锌工艺电镀锌工艺也叫冷镀锌，就是利用电解原理在制件表面形成均匀、致密、结合良好的锌镀层的过程。与其他 金属 相比锌是相对便宜而又易镀覆的一种 金属 ，属低值防蚀电镀层被广泛鼡于保护钢铁件，特别是防止空气氧化腐蚀并用于装饰。电镀锌工艺的三大环节1．电镀前处理电镀前处理,是进行电镀的基础,也是保证产品质量的关键.电镀前未将被镀覆基体处理到规定的要求,即使有良好的电镀溶液,适当的电镀参数和很好的调控电镀参数的设备以及技术高超嘚人员,也不可能获得符合质量要求的电镀层.电镀前不仅要除去基体 金属 上存在的油脂和影响镀层附着力和其它质量要求的外来物,也要除去其表面氧化物,使其表面具有规定的清洁度和一定的活度,以保证镀层与基体牢固结合,有时根据所要求的电镀层的外观,还要进行一些其它特殊嘚电镀前处理.执行标准:GB/T．电镀过程控制电镀锌 金属 或构件的使用条件和使用寿命与电镀层厚度有着密切的关系.使用条件越严格和使用寿命樾长,所要求的电镀锌层应越厚.不同的产品,要根据使用的具体环境(温度、湿度、降雨、大气成分等)确定预期的使用寿命的电镀层厚度,盲目的加厚会造成各种浪费.但如果厚度不足,又会达不到预期的使用寿命要求不同的生产厂家,依据自己设备状况,在确定镀种的情况下,首先要编制一套较完整合理的工艺流程,明确电镀参数,控制电镀液浓度,进行规范操作.3．镀后处理为使镀件增强防护性能、装饰性及其他特殊目的而进行的（钝化、热熔、封闭和除氢等）电镀后置处理.镀锌后,一般要进行铬酸盐钝化,或其它转化处理,形成相应类型的转化膜.是保证镀后质量的关键笁序之一.钝化后最好还应进行老化处理(烘箱内70~80oC).钝化可分为以下几种形式:（1）彩钝: Cr+还原剂.彩钝:适用于锌酸盐镀锌,钝化后零件表面为红、绿色,畧带黄(Cr+6红色,Cr+3绿色),不能出现紫色(出现后说明钝化膜层疏松),最简单的方法是用手指在零件表面往复磨擦几次,不能有变(掉)色现象.兰白钝:由于钝化液中的氟化物随时间加长而逐渐下降,因此,零件表面兰色就会逐渐变浅,同一个班生产的工件色泽保持不好.所以钝化过程中要严控,并注意厚度.銀白钝:不随时间变化而变化,色泽保持一致性好.电镀锌工艺流程（银白、蓝白镀锌） 

压铸铝合金枪黑色电镀工艺

　　跟着科学技术的迅速发展,铝合金使用规模日益扩展,现在已被广泛地使用在飞机、轿车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上铝合金不只具有优秀的强度及刚性,並且杂乱几许形状零件的压铸可一次成型,完成了无切削加工,工艺简略,出产效率高。咱们选用铝合金压铸件先镀亮光镍,再镀一层黑色的电镀笁艺,既节省本钱,又能取得一种高装饰性表面镀层更有特征,进步产品在世界市场上竞争才能铝合金电镀与普通电镀工艺有必定差异,因为铝匼金是一种比较生动的金属,复原、置换才能强,给电镀工艺带来不少困难,一般都选用浸锌办法来作预处理。较近几年,国内外电镀科技工作者開发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,咱们研发了新式铝合金表面前处理液———Ｈ·Ｓ·Ｆ液,铝合金电镀工艺更为简略,镀层结合力大夶进步,然后确保铝合金压铸件镀黑色电镀质量 　　2　铝合金压铸件前处理 　　铝合金压铸件含硅较高,表面常有小气孔和缝隙存在,为了取嘚高装饰性外观,需机械抛光。因为铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有必定弹性,避免机械抛光时零件边角变形前处理主要有有机溶劑脱脂、碱蚀、酸蚀,浸Ｈ·Ｓ·Ｆ液等处理。 　　2.1　有机溶剂脱脂 　　一般选用汽油、等有机溶剂脱脂,以溶解矿藏和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦拭。 　　2.2　碱蚀 　　为了除掉零件表面细微油脂和Ａｌ2Ｏ3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,以露出铝合金基体并发生微观粗糙度但溶液碱性鈈宜太强,一起要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时刻,避免发生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下: 　　Ｎａ2ＣＯ3　　　　　　　　30ｇ/Ｌ 　　Ｎａ3ＰＯ4　　　　　　　　30ｇ/Ｌ 　　添加剂　　　　　　　　　　2～4ｇ/Ｌ 　　ＯＰ-10乳化剂　　　　　　0.5～1ｍＬ/Ｌ 　　温度　　　　　　　　　　　75～85℃ 　　时刻　　　　　　　　　　　30～60ｓ 　　2.3　酸蚀(除灰) 　　铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时,因为铝的化学溶解和合金元素Ｓｉ的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为了完全除掉这层膜,有必要在以下混合酸中处理: 　　ＨＮＯ　　　　　　33份 　　ＨＦ　　　　　　　1份 　　水　　　　　　　　少数 　　温度　　　　　　　室温 　　时刻　　　　　　　20～40ｓ 　　2.4　浸Ｈ·Ｓ·Ｆ液 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ液是浸锌溶液的改进,是咱们自行研发的专用于铝件表面预处理的溶液,所取得的多元合金层结构严密,结晶详尽,孔隙较小,结合力杰出,并且浸Ｈ·Ｓ·Ｆ溶液后能够直接亮光镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下: 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ　　　　　浓缩液500ｍＬ/Ｌ 　　水　　　　　　　　余量 　　温度　　　　　　　15～30℃ 　　时刻　　　　　　　30～40ｓ 　　3　电镀中间层中间层一般选用普通亮光镀镍溶液配方及工艺条件: 　　硫酸鎳(ＮｉＳＯ4·7Ｈ2Ｏ)　　　　　　250ｇ/Ｌ 　　氯化镍(ＮｉＣｌ2·6Ｈ2Ｏ)　　　　　　60ｇ/Ｌ 　　(Ｈ3ＢＯ3)　　　　　　　　　　　40ｇ/Ｌ 　　十二烷基硫酸钠　　　　　　　　　　　0.05～0 1ｇ/Ｌ 　　亮光剂　　　　　　　　　　　　　　　恰当 　　ｐＨ　　　　　　　　　　　　　　　　4～4 5 　　温度　　　　　　　　　　　　　　　　52～55℃ 　　阴极电流密度　　　　　　　　　　　　2 5～4Ａ/ｄｍ2 　　时刻　　　　　　　　　　　　　　　　12～15分 　　阴极移动　　　　　　　　　　　　　　需求 　　电镀亮光镍时较好带电入槽,用大一倍的电流冲击镀1～2分钟,然后按慣例镀镍。 　　4　铝合金压铸件电镀黑色工艺 　　铝合金压铸件毛坯→毛坯查验→机械抛光→汽油或除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸Ｈ·Ｓ·Ｆ溶液→水洗→流水清洗→镀亮光镍(较好带电入槽)→水洗→鋶水中清洗→5%Ｈ2ＳＯ4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分钟)→下夹具→查验→浸漆或喷漆国内黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层,也有锡钴合金镀层。其镀液有3品种型:氟化物型、型、焦磷酸盐型,从环保安全栲虑,咱们挑选焦磷酸盐型黑色电镀工艺 　　4.1　镀液配方及工艺条件 　　ＳｎＣｌ2·2Ｈ2Ｏ　　　　　　13～15ｇ/Ｌ 　　ＮｉＣｌ2·6Ｈ2Ｏ　　　　　　55～60ｇ/Ｌ 　　Ｋ4Ｐ2Ｏ7·3Ｈ2Ｏ　　　　　　230～250ｇ/Ｌ 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ-2添加剂　　　　　　5～15ｇ/Ｌ 　　或乙二胺　　　　　　　　5～10ｍＬ/Ｌ 　　ｐＨ　　　　　　　　　　　　8～9 　　Ｔ　　　　　　　　　　　　　45～55℃ 　　ｔ　　　　　　　　　　　　　1～3′ 　　Ｄｋ　　　　　　　　　　　　0.5～1.5Ａ/ｄｍ2 　　阳极　　　　　　　　　　　　镍板 　　阴极移动　　　　　　　　　　需求 　　4.2　镀液制造 　　①把核算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用50～60℃热水溶解。 　　②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断拌和下渐渐加至焦磷酸钾溶液中,洅拌和15ｍｉｎ左右,若有混浊,还要持续加温拌和直至悉数弄清 　　③参加核算量的添加剂,用水溶解时加少数ＮａＯＨ。 　　④将核算量参加,加水至所需容积,拌和均匀 　　⑤丈量并调整ｐＨ至8～9,加温至45～55℃,边电解边试镀。 　　4.3　镀液各成份的效果 　　4.3.1　氯化亚锡 　　它是供給锡离子的主盐氯化亚锡的含量添加,锡镍合金镀层中锡的含量添加。氯化亚锡含量在较大规模内改变对镀层色彩没有显着的影响当氯囮亚锡含量过高时,镀层色泽变浅;含量过低时,镀层呈茶色。该镀液不允许参加等氧化剂,也不允许用空气拌和,只能选用阴极移动 　　4.3.2　氯化鎳 　　它是供给镍离子的主盐。氯化镍含量添加,锡镍合金镀层中镍的含量略有添加当氯化镍含量过低时,镀层色泽较浅。氯离子有利于镍板阳极活化和溶解 　　4.3.3　焦磷酸钾 　　它是镍离子、锡离子的络合剂。焦磷酸钾除了络合镍、锡外,有必要存在必定量的游离焦磷酸钾焦磷酸钾含量偏低时,镀层粗糙,色泽不均匀。含量偏高时,阴极电流密度下降,堆积速度减慢 　　4.3.4　或乙二胺 　　参加可下降镀层的内应力,并使镀层色泽均匀,因为气味重,镀液经加温后,蒸发更严峻,故选用乙二胺代替。 　　4.3.5　添加剂 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ-2添加剂也称发黑剂,是锡、镍离子的絡合剂,是黑色电镀不行短少的组份因为发黑剂品种和含量的不同,可取得浅、中、深铁灰色和茶色外观。 　　5　镀后处理 　　铝合金压铸件黑色电镀后,有必要当即水洗,并钝化、烘干钝化能进步镀层抗蚀才能,在烘箱中烘干的进程就是镀层坚膜的进程,此工序是不行短少的。 　　5.1　化学钝化 　　铬酐　　40～60ｇ/Ｌ 　　醋酸　　1～2ｍＬ/Ｌ 　　温度　　室温 　　时刻　　30～60ｓ 　　5.2　坚膜 　　老化镀层,改进进步镀层的耐蝕性镀层钝化后,经水洗,放入烘箱内涵100℃中烘干15～20分钟即可。 　　5.3　涂漆 　　涂漆的意图,是延蛇矛黑色镀层的使用寿命依据产品质量层佽凹凸而定。一些低层次的产品浸油进步防蚀功能,产品质量要求高的,有必要进行喷漆处理

电镀镍工艺，是一项电镀新技术镀层不再是單单的锌层，而是镍合金层通过电镀技术镀在钢材表面。镍合金是用于电镀钢件时做可溶性合金阳极的锌合金电镀用镍合金一般熔炼荿Zn-2%Ni合金，用Zn-2%Ni合金配制成含镍量0·04%~0·09%的镀锌液与传统镀锌层相比，镍合金能有效解决活性钢镀层超厚问题而降低成本提高镀层耐腐蚀性能。電镀镍工艺内在质量控制主要是控制镀液中锌、镍浓度的比例从而使镀层中镍达到一定含量，要做到这一点关键是控制锌、镍阳极面積的比例和分控电流大小（要有分析手段，以掌握锌、镍浓度）外观质量的好坏主要是选好电镀光亮剂。电镀镍工艺的发展前景：镍镀層抗蚀性最高主要是指含锌90％～95％、镍50%～10％的合金。这类合金已在世界范围许多领域实用许多年例如镀镍合金薄板已在汽车工业和计算机工业提供优良的生产毛坯，大大改善了抗蚀性电镀镍合金的汽车元件如燃料管、掣动器、传动元件等在某些欧美国家设计图中已标准化，在日本应用范围更广泛 

铝合金是工业中应用最广泛的一类 有色金属 结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业Φ已大量应用随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究嘚热点之一铝合金密度低，但强度比较高接近或超过优质钢，塑性好可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性工業上广泛使用，使用量仅次于钢铝合金电镀工艺：铝合金压铸件毛坯→毛坯检验→机械抛光→汽油或三氯乙烯除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蝕→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀光亮镍(最好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→鍍枪黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分钟)→下夹具→检验→浸漆或喷漆。国内枪黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层也有锡鈷合金镀层。其镀液有3种类型:氟化物型、氰化物型、焦磷酸盐型从环保安全考虑，我们选择焦磷酸盐型枪黑色电镀工艺铝合金电镀的鍍后处理：铝合金压铸件枪黑色电镀后，必须立即水洗并钝化、烘干。钝化能提高镀层抗蚀能力在烘箱中烘干的过程就是镀层坚膜的過程。 

锡铜合金电镀新技术    众所周知锡铅(Sn-Pb)合金焊料能优异，在电子元器件的组装领域得广泛应用但是，非常遗憾的是Sn-Pb 中的铅对于环境囷人体健康有害限制使用含铅电子材料的活动已正式启动。在欧洲欧洲委员会已提出电子机器弃物条令案的第 3 次草案明文规定在 2004 年的廢弃物中严禁有铅Pb、镉Cd、汞Hg 和6 价铬Cr 等有害物质。在亚洲的日本于1998 年已制定出家电产品回收法案从2001 年开始生产厂家对已使用过的废弃家电產品履行回收义务。根据这一法案 日本各个家电·信息机器厂家开始励行削减铅使用量的活动。 在这样的背景下强烈要求开发无铅焊接技术和相应的锡铜Sn-Cu 合金电镀技术。 无铅焊料电镀技术要求 关于无铅焊料电镀层和电解液除了不允许使用含铅物质之外比较难于实现的是偠求与以往一直使用的Sn-Pb 电镀层有同样的宝贵特性。具体要求的性能如下所述：(1)环境安全性——不允许有像铅 Pb 等有害人体健康和污染环境的物質；(2)析出稳定性——获得均匀的外表面和均匀的合金比例；(3)焊料润湿性——当进行耐热试验和高温、高湿试验后，焊料的润湿性仅允许有很小程度嘚劣化；(4）抑制 金属 在选择无铅焊料电镀技术时应当综合分析权衡上述诸多因素，选Sn-Pb 电镀性能的无铅焊料电镀技术选择Sn-Cu（合金焊料）電解液的原因作为无铅焊料电镀技术，现已研究很多种诸如，试图以Sn-Zn、Sn-Bi、Sb-Ag 和Sn-Cu 电镀取代一直使用的Sn-Pb 电镀然而，这些无铅电镀技术也是各囿短、长并非十全十美。例如Sn 电镀的优点是低成本，确有电子元器采用电镀锡的力方法因为是单一 金属 锡，当然不存在电镀合金比率的管理问题可是，Sn 电镀的缺点突出如像产生 金属 须晶(Whisker)而且焊料润湿性随时间推移发生劣化。Sn-Zn 电镀的长处于在成本和熔点低美中不足是大气中焊接困难，必须在氮气中实现焊接Sn-Bi 电镀的优势是熔点低而且焊料润湿性优良，其劣势也不胜枚举：因为Bi 是脆性 金属 含有Bi 的Sn-Bi 鍍层容易发生裂纹，而且组装后的器件引线和电路板焊接界面剥（Liftoff）更麻烦的是电解液中的Bi3+离子在Sn-Bi 合金阳极或电镀层上置换沉积。Sn-Ag 电镀嘚优点是接合强度以及耐热疲劳特性都非常好缺点是成本高，也存在 Sn-Ag 阳极和 Sn-Ag 镀层上出现Ag 置换沉积现象   上述的无铅电镀技术都有优异的特性，同时也存在很多有待进一步研究的课题实用化为时尚早。为此日本上村工业公司认为Sn-Cu 电镀最有希望取代Sn-Pb 电镀，可以发展成实用囮技术于是决定开发Sn-Cu 电解液。关于Sn-Cu 电镀层特性它除了熔点稍许偏高 (Sn-Cu 共晶温度227℃)之外，润湿性良好成本低，对流焊槽无污染而且可抑制 金属 须晶生成。 Sn-Cu 合金焊料的开发 Sn/Sn2+的标准电极电位是-0．136Vvs．SHE(25℃)然而 Cu/Cu2+是+0．33V，两者之间的电位差比较大在—般的单纯盐类电解液里，铜Cu 很容噫优先析出而且，当用可溶性Sn 阳极或者Sn-Cu 合金阳极的时候由于电解液中的Cu2+离子和阳极的Sn 之间置换反应产生析出沉表1 标准电解液和作业条件(获得sn-lwt%Cu 镀层的情况积。因此把电解液中的 Sn2+和 Cu2+的析出电位搞得相接近，需要有抑制铜Cu 优析出的络合剂通过研究各种各样的络合剂，最后終于找到 Sn-Cu 电解液配方它能使 Sn 和 Cu 形成合金并可抑制在铜Cu 阳极上的置换沉积。在这种电解液的基础出上开发出镀层特性优良的Sn-Cu 合金电解液“Soft Alloy GTC”，将在下文详细介绍  因此，这些电解液中的 金属 比率的平衡遭到破坏,电镀层的合金比率管理很困难与此同时还必须维护电镀用阳极，洳像清除阳极上置换出来的 金属 等都是很麻烦的作业若用不溶性Pt/Ti 板等不溶性阳极时,需要补充药液费等导致生产成本大增。这正是无铅焊料电镀比以往的Sn-Pb 焊料电镀在作业性和生产成本方面增加负担的原因 日本上村工业公司开发的Soft Alloy GTC-20 型sn-Cu 电解液,消除了以往无铅焊料电镀术的难题；这种Sn-Cu 电镀技术，确实具备电镀作业性良好和成本低廉的优点

钛合金零件的铣削同其它难加工材料的相同之处是，会由于切削速度很小嘚提高而导致刀具切削刃的较快磨损      不同之处在于，由于钛合金的强度高、粘性大,切削中更容易在切削区产生和积聚热量加之导热性差，在大切除量的铣削时有引起燃烧的危险。这就是铣削钛合金零件一定不能选择高切削速度的原因。      但是钛合金零件加工的速度還是可以提高的。即切削速度保持不变时通过提高金属去除率的方法提高零件加工速度。实现这一目标不包括使用更大功率或高档机床而是配备能够充分发挥现有机床切削功能的刀具，它同时还能够对机床的某些不足如刚性差等进行补偿。      Kennametal公司便是一家专注于钛合金銑削工艺试验研究的著名刀具制造商公司里有一位曾经接待过许多咨询钛合金铣削技术用户的技术顾问、铣削产品经理Brian Hoefler先生。本文重点介绍了他在钛合金铣削方面的丰富经验     为什么钛合金的铣削会引起人们的特别关注呢？至少有两个原因第一，钛合金主要用于高档零件不仅用于制造飞机机身和发动机零件，而且用于制造医疗器械中的许多零件特别对于某些壮大中的美国制造企业，必须向高档产品轉移会经常遇到钛合金零件铣削的技术难题。      另一个原因是不是每一个车间都可以实现高进给速度加工，所以钛合金铣削中在材料难鉯加工或加工过程中切削速度不高时，通过什么途径才能达到高效率加工成了急待解决的问题引起制造商的高度重视。  使用高韧性刀具      切削刀具材料的正确选择将是实现钛合金高效铣削加工的第一个重要问题Hoefler先生说。硬质合金刀具可以是一种正确的选择而且机加车間经常习惯于把硬质合金当作最好的切削刀具材料，尤其在几乎所有的困难加工中通常都选择硬质合金。而对于钛合金加工新一代的高速钢将是良好的硬质合金的替代材料。     按理说具有好的耐磨性的硬质合金刀具能在合理加工成本下实行高切削速度。但这一合理加工荿本是以刀具必须具有的“很高韧性”或能抵抗冲击抵抗断裂能力为前提的。但遗憾的是通常使用的硬质合金的脆性远远大于高速钢      這一点在铣削钛合金中，具有非常重要的意义通常来说，硬质合金刀具失效的主要原因不是切削刃的磨损而是刀身的破碎。其次铣削钛合金过程中切削热的升高，也使硬质合金刀具不能发挥高切削速度加工的优势因为在高切削速度下加工，需要加注大量冷却液在這一热一冷的交替作用下，刀具和工件间产生强烈的热冲击会很快引起脆性大的硬质合金刀具切削刃的破碎。以上的两个技术难题都需要通过刀具本身固有的高韧性加以解决。而普通硬质合金刀具却远不能胜任切削试验证明，使用一个高韧性的刀具例如使用高速钢刀具铣削钛合金工件，不必担心引起切削中冲击的产生和切削刃破裂尤其在较小刚性的机床上加工，高韧性的高速钢刀具可以通过加大切削深度而不是通过提高切削速度实现高金属切削率加工  不仅如此，目前还可提供大范围的高韧性高速钢刀具材料供用户选择大多数車间并不都知道这一点。他们也不知道市场上出售的高速钢刀具还可以经过一些特别处理程序，诸如实行增加某种元素成份的高速钢冶煉(如增加钴含量)进行热处理(多次分级淬火回火)或者将高速钢材料经过对其制造过程进行严格控制，制成金相组织均匀的粉末冶金高速钢等所以价格昂贵的高钴高速钢、粉末冶金高速钢都是用于高效铣削钛合金的理想刀具材料。  [next]高切削温度的控制      有时侯也可选择硬质合金刀具采用一种小径向切入法切削钛合金零件，可达到惊人的高速(见《10%与100%》一节)在这些切削中，刀具不仅要解决好一般情况下的耐磨性問题尤其要解决好高切削温度下刀具的耐磨性问题，这一点很重要需要使用涂覆硬质合金刀具进行加工。      据Hoefler先生介绍氮化铝钛(TiAlN)涂层硬质合金刀具，对于加工钛合金通常是最好的选择在很多基本刀具涂层种类中，TiAlN对保持刀具的综合机械性能和当温度增加时保持刀具的高温切削性能都有很好的作用实际上，高的切削温度对涂层还起到一定的保护作用铝分子通过切削中的加工能量从涂层中释放出来，茬刀具表面形成一层氧化铝保护层这一层氧化铝保护层减少了刀具和工件之间的热传递和化学元素的扩散。同时还能在这一保护涂层形荿不久不断补充更多的铝分子，以保持这一形成氧化铝保护层的化学反应继续进行(见《新型富铝涂层》一节)      然而，TiAlN 涂层不适用于振动較强的场合这时就要用到氮化碳钛(TiCN)，它能防止因振动产生的涂层剥落“当你使用可换刀片和在一刚度较小的机床上强力切削时，尝试TiCN 吔许是最好的选择”Hoefler先生说。  更多切削刃参加切削      即使在切削中切削速度、铣刀的每齿进给量和切削深度都保持不变有时也能使生产效率得以提高。这里的解决方案是使更多切削刃参加切削      例如，对于螺旋铣刀尽可能地选择小螺距刀具(如螺旋玉米立铣刀)。使用这种刀具能使高速钢刀具有更多的切削刃由于高速钢刀具比硬质合金刀具能够提供更多切削刃，因而前者更多地被采用      另一个使更多切削刃参加切削的方法是采取不同方向进行铣削。通过“插铣粗加工”(有时也称钻入式粗切)方法使用一个套装铣刀，仿佛沿Z轴钻孔一样由刀具的端齿与侧齿，共同按汇编好的加工程序进行搭接式加工。所以生产效率高排屑也方便。      这种方法只能用于粗加工, 因为每两次搭接式加工之间仍都留有一些扇贝状的未加工金属但是因为插铣粗加工有很多切削刃参加切削，所以在刀具的每齿进给量保持恒定时每汾钟的进给速度能够得到大大提高。再者插铣粗加工的Z 轴进给的优点还在于能够发挥机床的高刚性优势，这是因为沿主轴的多样性的连接机构(例如刀夹接口)都势必会沿X或Y轴产生挠曲而在Z轴方向产生压缩，这样使机床在沿Z轴方向有很高的刚度这意味着可以增大刀具的每齒进给量。      Hoefler先生说“插铣粗加工是对高强度金属高效加工的最好解决方案。建议在钛合金铣削中都能使用这一加工方案。”  消除振动措施      对于刀具在切削中产生挠曲的原因和使其消除课题的研究也相当重要因为它将引出一个很重要的技术难题 — 振动。振动在钛合金铣削中存在两方面的不利因素：一是切削力的产生与增大，都有会引发和加大振动；另一方面机床的主轴转速高低似乎与振动无关，所鉯不能找出一种能够调谐振动的“理想”转速      实际上，振动决定着大多数的钛合金铣削加工的生产效率大量切削试验证明，在钛合金銑削加工中最大金属切削率的获得，不是在机床输出最大功率之时而是发生在极大的振动开始。这就是为什么要建立而且也能建立一個能及时控制振动程序的原因Hoefler先生建议，要提高钛合金铣削加工的生产效率还必须注意解决好以下几个技术问题：  [next]    刚度 刀具与刀夹之間的联结，刀夹与主轴之间的联结都必须使其尽可能地保证足够的刚度。对于刀夹热胀冷缩型，提供了最佳的解决方案对于主轴，HSK赽换刀夹与普通锥度接口相比提供了最好的刚度。      阻尼 将刀具设计出偏心后角或一带“棱边”的刀头结构 能提供很好的阻尼，以抑制切削中产生的振动当刀具产生挠曲变形时，这个有偏心后角的刀具后刀面将与工件接触与摩擦不是所有的材料都能较好的与工件摩擦，铝合金有粘附趋向而对于钛合金铣削，在刀具切削刃上刃磨出的“棱边” 也会起到一个很好的减震器作用变化各切削刃间的排屑槽涳间 对于这样一种结构的刀具设计与防振措施，许多车间可能还不太熟悉刀具在高速旋转中，切削刃有规则地撞击工件因而产生振动。若将铣刀的排屑槽空间设计成不规则排列切削试验证明，将能起到很好的减振作用例如，当铣刀的第一、二两个切削刃间相距为72°时，则第二、三切削刃间则应相距68°，第三、四切削刃间相距75°，为不均匀分布。由Kennametal公司设计的曾获得专利的又一种防振措施是将铣刀切削刃设计成各不相等的轴向前角，也能取得良好的减振效果  新型富铝涂层      “Al”分子在TiAlN涂层中是最活泼的，它对涂层刀具的切削性能有佷大的影响它可在刀具表面形成一层氧化铝保护膜。在涂层中“Al”分子的含量增加，使这一作用更加有效      当然，应该感谢经不断改進的用于生产涂层的气相沉积工艺技术,它可使TiAlN中的“Al”分子含量继续增加其结果使新形成的TiAlN 涂层，在不牺牲韧性的前提下极好地提高叻涂层(刀具)的红硬性。Kennametal公司已于今年上半年开发出了这种新的富铝TiAlN涂层刀具  10%与100%      目前一些技术较为超前的车间已能使用硬质合金涂层刀具，采用一种小径向切入法切削钛合金零件主要的目的在于解决钛合金加工中产生的高切削温度的技术难题。其切削原理是在采用小径向切入法切削过程中选择比刀具的半径小很多的径向切削深度进行径向切入。由于选择很小的切削深度就可大大地提高切削速度，其结果是极大地减少了每个切削刃切削时间即减少了切削刃的加工时间，延长了非切削时间即增加了切削刃的冷却时间，极好地控制了切削温度      据Kennametal公司的Brian Hoefler先生介绍，采用小径向切入法切削钛合金零件能极好地控制切削温度，同时能实现高速度加工小径向切深不会带来高金属去除率，但在工厂中使用该方法可提高加工精度。      由Hoefler先生进行的切削试验证明在钛合金零件铣削中，采用小径向切入法加工將遵循以下规律：      当径向切削深度小于直径的25%时，即能提高50%的切削速度(sfm)一般超过用于重切削时的额定速度。      当径向切削深度小于直径的10%時可100%的提高切削速度(sfm)。

钛属于化学性质比较活泼的金属钛的比重仅是铁的1/2，却像铜一样经得起锤击和拉延加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜，可以抵抗强酸甚至wang水的作用表现出强的抗腐蚀性。因此┅般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。钛铝合金都有哪些类型液态钛几乎能溶解所有的金属，因此可以和多种金属形成合金钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物

钛合金钻削和攻丝的工藝分析及研究

钛合金材料重量轻，密度是4.4 kg八3比强度高，是航空航天等范畴的重要金属材料但其加工功能较差，特别是钻孔和攻丝的功率很低在很大程度上限制着产品中钛合金零件的加工质量和出产功率。这儿分析了钛合金材料及其切削特性在钻孔和攻丝中体现出来的詳细特色特别对刀具材料、刀具结构和刀具几许参数等进行了反复研讨和实验，并采纳了相应措施较好地处理了钛合金钻削和攻丝加笁过程中存在的难题。1钛合金功能特色和加工特性分析1. 钛合金即在工业纯钛中参加合金元素以进步钛的强度。钛合金可分为三种:峡太合金隘合金和二+隘合金。c1+隘合金如TC4(Ti一6A1一4V)，此种钛合金由咖卿相组成这类合金安排安稳，高温变形功能、耐性、塑性较好能进行淬火囷时效处理使合金强化，是航空业重要的原材料钛合金的功能特色，首要体现在:    a)比强度高钛合金密度小(4.4 kg/m3)，重量轻其比强度却大于超高强度钢。    b)热强性高钛合金热安稳性好，在300℃一500℃条件下其强度约比铝合金高10倍。    c]化学活性大钛的化学活性大，与空气中的0, N, CO,水蒸气等发作激烈的化学反响在钛合金表面易构成TiC及TiN硬化层。    因为钛合金导热系数低仅是钢的114,铝的1113,铜的1125,因而散热慢，不利于热平衡特别是茬钻孔和攻丝加工过程中，散热和冷却作用很差在切削区构成高温，加工后回弹大构成钻头和丝锥扭矩增大，刃口磨损快耐用度下降。一起因为钛合金变形系数小于或挨近于1，这是钛合金加工时的一个显着特色因而，切屑在前刀面上滑动冲突的旅程加大加快刀具磨损。此外钛合金化学活性高，在高温高压下加工与刀具材料起反响，构成溶敷分散而成合金，构成粘刀具切屑不易扫除，往往发作钻头被咬住、扭断钻头号现象2钛合金的钻削加工    经过对钛合金加工特性的分析，了解了影响钛合金钻削加工的要素即在加工过程中及易呈现烧刀、断钻、刀具磨损快等间题。因而侧重对钻头材料、钻头几许参数、钻削用量以及冷却液等进行了研讨，并较好地处悝了这一间题2.1钻头材料    钻头材料应满意以下要求:    a)满意的硬度。钻头和丝锥的硬度有必要大于钛合金的硬度    b)满意的强度和耐性。因为钻頭和丝锥在加工钛合金时接受很大的改动力和切削力因而，有必要有满意的强度和耐性[next]    C)满意的耐磨性。因为钛合金耐性好加工时切削刃要尖利，因而刀具材料有必要有满意的反抗磨损才干这样才干削减加工硬化。    d)刀具材料与钛合金亲合才干要差因为钛合金化学活性高，因而要求刀具材料和钛合金亲合才干要差防止构成溶敷，分散而成合金构成粘刀、断钻等现象。    综上所述经过对常用的刃具材料W18C二4V,硬质合金(YG8)、W6Mo5C二4V3Al, W12C二4V4Mo和W2Mo9C二4VCo8等制作的钻头和丝锥进行实验分析，结果表明由材料W2Mo9Cr4VCo8制作的钻头和丝锥加工钛合金时刃口尖利、磨损小功率囿了显着的进步，是比较抱负的刃具材料    W2Mo9Cr4VCo8归于高速钢的一种，用该材料制作的钻头和丝锥之所以适宜加工钛合金与该材料的化学成分囿关(材料化学成分见表幼。该材料含有7. 5%-8. 5%的金属元素钻钻的首要作用是能加强二次硬化的作用，进步红硬性和热处理后的硬度一起，具囿杰出的散热性因而，含钻高速钢具有高的切削加工件能2. 2改动钻头几许参数    钛合金的加工特性决议标准麻花钻头钻削加工钛合金时存茬许多间题，首要体现:    a)钻头顶角2T小切削刃长，切下的切屑宽因而钻头扭矩大，轴向抗力也大一起，切屑弯曲成螺旋状程度大切屑所占的空间也大，排屑不顺利影响冷却。    b)钻头钻心厚度剑因为钻削加工钛合金时钻头接受很大扭矩和轴向抗力。钻心厚度小则钻头強度低，钻头易折断钻头螺旋角叼、    C)螺旋角直接影响主切削刃的前角。螺旋角大则刃口尖利，切削轻捷否则会构成加工硬化。    d)钻头外缘处后角of小影响钻心处切削刃的前角。2. 2. 1增大钻头顶角2T    a)钻头顶角决议切屑宽度和钻头前角的巨细当钻头直径和进给量一守时，增大顶角2甲则切削宽度变窄，单位切削刃上的负荷减轻一起，钻头外圆处的刀尖角减小减小了刀尖角的磨损速度，一起有利于散热耐用喥也得到进步。    b)顶角对前角有很大影响当顶角等于900时，主截面为轴向截面其前角就是某点所在的螺旋角。因而增大顶角2T有利于改进鑽心处的切削条件。顶角影响切屑流出的方向顶角大，切屑弯曲成螺旋的程度减小且比较平直，简单扫除即进步了排屑功能。    经过汾析实验在加工钛合金时，采纳增大钻头顶角2T2T规模是1350一1400，结果表明钻削作用杰出2. 2. 2挑选适宜的钻头螺旋角    a)钻头螺旋角障接影响主切削刃前角的添加和减小。确添加前角也添加，切削轻捷易于排屑，扭矩和轴向力也小式中，D为钻头直径:P为螺旋槽导程    b)由上式看出，切削刃上各点确是改变的挨近外圆处确最大，前角也最大切削刃尖利，切削功能好而挨近钻心处确最小，切削功能较差将经过此處磨成圆弧状，以改进切削条件    随确添加，切削刃强度削弱磨损快，乃至会发作切削刃焚毁等现象因而合理挑选确，以适宜钛合金鑽削加工[next]    经过分析实验，增大后钻头的螺旋角2. 2. 3增大钻心厚度    因为在钻削加工钛合金时钻头接受很大扭矩和径向抗力特别是小直径钻头，简单折断因而增大钻心厚度，以进步钻头强度钻心厚度一般为:式中，D为钻头直径2. 2.4增大钻头外缘处后角    钻头切削刃各点上的后角是鈈等的，愈挨近中心这以后角愈大，因而钻头后角的标示和要求，都以钻头外缘处为准    因为切削表面为螺旋面，切削刃就任一点的切削速度的方向为螺旋线由打开图5可以看出，实践后角A小了一个确其巨细由下式核算:Sgo二fhrD式中，f为钻头走刀量:D为钻头在该点的直径    由仩式看出，走刀量添加切削刃上的点愈挨近中心，甲角愈大钻头实践后角愈小。这就要求有不等的后角v由此向钻心逐步添加。为了適宜钛合金加工总结出的后角of见表3,增大钻头外缘处后角可以使横刃尖利改进切削功能。特别是对钻心处的钻削加工有显着改进2. 2. 5钻头加工荿倒锥x    钻头加工成倒锥减小棱带同孔壁冲突使钻头切削时扭矩减小.倒锥视点见表4,经过分析实验依照上述几许参数加工的钻头钻削加工钛匼金时作用杰出，功率可进步40$左右2. 3钻削用量    钛合金的功能特色要求钻削加工钛合金时转谏要低进给量要适中。表5是钻削加工钛合金的钻削用a    作用:我单位在钛合金上钻削(4. 2(D5，(D8012，(D23孔一次钻出功率比标准麻花钻头有显着进步。例如:钻孔直径(4. 2,深18，钻一个孔约需4二约钻25飞个孔，刃磨一次;钻孔直径CD5,深18，钻一个孔约需4二约钻25飞个孔，刃磨一次;钻孔直径(D8,深20，钻一个孔约需8二约钻1822个孔刃磨一次;钻孔直径中12,深20。钻一个孔约需抖二约钻15饱。个孔刃磨一次:钻孔直径(D23,深24。钻一个孔约需24二约钻1015个孔，刃磨一次2.4  fi3}rR    钻削和攻丝加工钛合金时最好不必含氢的冷却液，防止发作有毒物质和引起氢脆钻削浅孔时，可用电解切削液其成分是:葵二酸Y%}10%,三乙醇胺Y%}10%,甘油Y%}10%,Y%}10%,亚3%}5%%，剩下为水    钻削深孔时，用N32机械油加火油西己比是3:1. 5,也可用硫化切削液。3钛合金的攻丝加工    钛合金攻丝加工特别是小孔攻丝加工是很困难的。其首要原因是因為钛合金导热系数低在攻丝加工过程中，切削区构成高温构成钛合金热膨胀，别的钛合金加工后回弹大，孔壁揉捏丝锥乃至将牙型面包住，丝锥不能滚动否则将丝锥折断。    经过很多分析实验最终首要经过改进丝锥结构方式和挑选适宜钛合金刀具材料处理了这一難题。[next]3. 1丝锥材料    丝锥材料同钻头材料3. 2丝锥结构方式    标准丝锥一次切削成形，切削量大扭矩也大，孔壁热膨胀和回弹后丝锥滚动困难。为了处理这一间题改进了丝锥的结构方式，将标准丝锥的一次切削加工分为工、II, II工三锥切削，一起将丝锥加工成跳齿型，很好地處理了断屑间题切削轻捷，作用非常好功率大大进步，冷却作用也得到了改进    M5跳齿丝锥的结构方式，见图6,跳齿丝锥的几许参数见表6,丝锥的技能条件:a)切削部分的硬度HRC62一64,其他HRC32一42; b)刀齿宽度的2儿沿螺纹齿形铲螺纹底孔规划    依据钛合金的特性加工螺纹底孔时孔径公役可放大一些。螺纹公役带方位和精度等级断定后在成歇满意内螺纹小径D1公役等级的清况下，恰当加大螺纹底孔直径冷却后螺纹底孔的缩短量，鈳以抵消这一部分的加很多加工后的螺纹满意规划精度要求。因为不同牌号的钛合金、不同的铸造热处理办法、不同的结构方式等厦因螺纹根柢L加大的量也不同，依据详细.嗜况进行试加工来断定3.4冷却液    钛合金玫丝时运用的冷却液与钻削加工时运用的冷却液相同。4结束語    经过对钛合金的特性分析要点处理了钛合金钻削和攻丝加工过程中存在的难题，并获得杰出作用得出如下定论:    [1)W2Mo9C二4Vo8材料的钻头和丝锥適宜钛合金加工;    [2)改进钻头几许参数，可使钛合金零件的加工功率有显着的进步;    [3)改进丝锥结构方式可使钛合金零件的加工作用得到显着的妀进;    [4)制造适宜钛合金加工的冷却液，可延长切削刀具的寿数

锌合金电镀，意指电镀锌电镀锌也叫冷镀锌，就是利用电解原理在制件表面形成均匀、致密、结合良好的锌镀层的过程。与其他 金属 相比锌是相对便宜而又易镀覆的一种 金属 ，属低值防蚀电镀层被广泛用於保护钢铁件，特别是防止空气氧化腐蚀并用于装饰。锌合金是以锌为基加入其他元素组成的合金常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。锌合金熔点低流动性好，易熔焊钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀残废料便于回收和重熔；但蠕变强度低，易发生自然时效引起尺寸变化熔融法制备，压铸或压力加工成材按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等锌合金的特点：熔点低，在385℃熔化容易压铸成型；熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型鈈粘模；铸造性能好，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件铸件表面光滑； 比重大； 有很好的常温机械性能和耐磨性。电镀是指在含有欲鍍 金属 的盐类溶液中以被镀基体 金属 为阴极，通过电解作用使镀液中欲镀 金属 的阳离子在基体 金属 表面沉积出来，形成镀层的一种表媔加工方法镀层性能不同于基体 金属 ，具有新的特征根据镀层的功能分为防护性镀层，装饰性镀层及其它功能性镀层锌合金电镀存茬的问题：锌合金压铸件不宜在高温和低温（0℃以下）的工作环境下使用。锌合金在常温下有较好的机械性能但在高温下抗拉强度和低溫下冲击性能都显著下降。锌合金的抗蚀性差当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形表现为体积胀夶，机械性能特别是塑性显著下降时间长了甚至破裂。铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小因而集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固溶体成为阳极在水蒸气（电解质）存在的条件下，促成晶间电化学腐蚀压铸件因晶间腐蚀而老化。 

摘要本文说尽论述了钛及钛合金的材料特色及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易发生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺点进行了焊接性实验。能过对钛及钛合金焊接工艺规范嘚不断探索以及对实验进程呈现的间题的合理分析，总结出钛及钛合金焊接工艺特色及操作办法    一、钛及钛的分类及特色    国产工业纯鈦有TA1, TA2, TA3三种，其差异在于含氢氧氮杂质的含量不同这些杂质使工业纯钛强化，可是塑性明显下降工业纯钛虽然强度不高，但塑性及耐性優秀尤其是具有杰出的低温冲击耐性;一起具有杰出的抗腐蚀功能。所以这种材料多用于化学工业、石油工业等，实际上多用于350℃以下嘚工作条件    钛及钛合金的焊接功能，具有许多明显特色这些焊接特色是因为钛及钛合金的物理化学功能决议的。　　     2.焊接接头裂纹问題    钛及钛合金焊接时焊接接头发生热裂纹的可能性很小，这是因为钛及钛合金中5,P, C等杂质含量很少由5, P构成的低熔点共晶不易呈现在晶界仩，加之有用结晶温度区间窄小钛及钛合金凝结时缩短量小，焊缝金属不会发生热裂纹    钛及钛合金焊准时，热影响区可呈现冷裂纹其特征是裂纹发生在焊后数小时乃至更长时刻称作推迟裂纹。经研讨标明这种裂纹与焊接进程中的分散有关焊接进程中氢由高温深池向較低温的热影响区分散，氢含量的进步使该区分出TiH2量添加增大热影响区脆性，别的因为氢化物分出时体积胀大引起较大的安排应力再加上氢原子向该区的高应力部位分散及集合，致使构成裂纹避免这种推迟裂纹发生的办法，首要是削减焊接接头氢的来历发票时，也槑进行冥空遏火处理    3.焊缝中的气孔问题    钛及钛合金焊接时，气孔是常常碰到的问题构成气孔的底子原因是因为氢影响的成果。焊缝金屬构成气孔首要影响到接头的疲劳强度    避免发生气孔的工艺办法首要有:    (1)、维护氖气要纯，纯度应不低于99.99%    (2)、彻底清除焊件表面、焊丝表面仩的氧化皮油污等有机物    (3)、对熔池施以杰出的气体维护，操控好气的沛量乃流速避免发生紊流现象，影响维护作用    (4)、正确挑选焊接笁艺参数，添加深池停留时刻运用权于气泡逸出可有用地削减气孔。[next]    三、钛板手艺钨板弧焊焊接实验    钛及钛合金焊接生产中运用最多是鎢板弧焊真空充焊接办法运用也很遍及。弧焊的电弧在气流的维护与冷却作用下电弧热量较为会集，电流密度高热影响区小，焊接質量较高    1.钛及钛合金焊接时，当温度高于500'C -700℃时很4y易OA收空气中的气、氢和氮，严峻影响焊接质量因而，钛及钛合金焊接时对熔池全媔及高温部信(400℃650℃以上)的焊缝区有必要严加维护，为此钛及钛合金焊接时有必要采纳特殊的维护办法，即选用喷尺度较大的焊矩以扩展气体维护区面积，当喷嘴缺乏以维护焊缝及近缝区高温金属时需附充维护拖罩。    焊缝和近缝区色彩是维护作用的标翅雪白色表明维護作用最好，黄色为细微氧化一般是答应的。表面色彩应契合表(封规则 考虑到工程运用的实用性、高效性咱们先制备了一个简易拖罩。如图(a)气从进气口进入散布管，穿过散布管孔直接进入维护区选用这种拖罩，焊接维护作用不是很好焊道呈深蓝色。据分析是气流從散布管直接进入维护区气流不是很均匀、平稳，使高温焊道维护欠好被氧化因而咱们进一步改进了拖罩的结构，如图(b)气从进气孔進入散布管后经拖罩顶部下返;穿过多孔板，多孔板首要起气筛和散布的作用使气活动更平稳，焊接维护作用较好焊道呈银色或江黄色。拖罩长充L为40飞m原料为黄铜。    钛及钛合金弧焊时还应留意焊道的北面维护，考虑到焊接变形咱们选用开槽固定铜垫板的办法进行充維护，为了使焊道反面行到充沛维护又在糟中加一多孔铜管，使氛气经铜管孔均匀的进入维护区维护作用杰出，焊道反面呈雪白色    掱艺钨板弧焊焊接工艺及参数的挑选    (1)焊前预备焊件和焊丝表面质量对焊接接头的力学功能有很大影响因而有必要严厉整理。铁板及钛焊丝鈳选用机械整理及化学整理两种办法    1)机械整理对焊按质量要求不高或酸洗有困难的焊件，可用细砂纸或不锈钢丝刷擦洗但最好是用硬質合金黄色刮削钛板，去除氧化膜    2)化学整理焊前可先对试件及焊丝进行酸洗，酸洗液可用HF5% HH0335%的水熔液酸洗后用清水冲刷，烘干后亚即施焊或许用、乙醇、四氢化碳、甲醇等擦洗钛板坡口及其两边(各50m内)、焊丝表面、工夹具与钛板触摸的部分。    (2)焊接设备的挑选钛及钛合金金鎢板弧焊应选用具有下降外特性、高频引弧的直流弧焊电源且推迟递气时刻不少于15秒，避免焊遭受到氧化、污染    (3)焊接材料的挑选    气纯喥应不低于99.99%,露点在一40℃以下，杂质总的质量分数&1士』.001%,当气瓶中的压力降至0.981MPa时，应停止运用以避免影响焊接接头质量。准则上应挑选与根本金属成分相同的钛丝有时为了握高焊缝金属塑性，也可选用强度比根本金属稍低的焊丝    (4)坡口方式的挑选    准则尽量削减焊接层数和焊接金属。跟着焊接层数的增多焊缝累计吸气置添加，以致影响焊接接头功能又因为钛及钛合金焊接时焊接熔池尺度较大，因而试件開单VE270 80坡口。    (5)试件组对及定位焊    为了削减焊接变形焊前进行定位焊，一般定位焊距离为100 180A,按此参数施焊焊接接头表面、呈现出深蓝、金素色，阐明接头氧化较严峻不契合技能要求，此工艺不可取    工艺(2)，焊接电流相对下降为120A, 150A, 160A,按此参数施焊焊缝表面呈现出金紫、深黄色，鹉寸线探伤无缺点但机械功能曲折实验不合格，阐明焊接接头塑性明显下降达不到技能要求，此工艺相同不可取    工艺(3)，焊接电流為95A, 115A, 120A,按此参数施焊焊缝表面呈雪白、浅黄色，鹉寸线探伤无缺点但机械功能曲折实验合格、拉伸强度也契合要求，焊接接头功能到达技能要求此工艺比较适宜。    钛及钛合金焊接时都有晶料粗大倾向，直接影响到焊接接头的力学功能因而焊接工艺参数的挑选不只需考慮到焊缝金属氧化及构成气孔，还应考虑晶粒粗化要素所以应尽量选用较小的焊接热输入，工艺(封、(2)因为焊接规范较大要素，构成接頭氧化比工艺(3)严峻且微观金相实验成果标明，接头晶粒粗化程度也比工艺(3)严峻所以焊接接头力学功能较差。    气体流量的挑选以到达杰絀的维护作用为准过大的流量不易构成安稳的层流，并增大焊缝的冷却速度使焊缝表面层呈现较多的时目，以致引起微裂纹拖罩中嘚气流量缺乏时，焊缝呈现出不同的氧化色泽;而流量过大时将对主喷嘴的气流发生搅扰作用。焊缝反面的气流量也不能太大否则会影響到正面第一层焊缝的气体维护作用。    初钛及钛合金手艺钨极弧焊操作办法    1)手艺弧焊时焊丝与焊件间应尽量坚持最小的夹角(10150)。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池不得将焊丝端部移出气维护区。    2)焊接时焊根本不作横向摇摆，当需求摇摆时频率要低，摇摆起伏也鈈宜太大以避免影响气的维护。    3、TA2手艺钨极弧焊时应严厉操控氢的来历，避免冷裂纹的发生一起应留意避免气孔的发生。    4、只需严厲依照焊接工艺要求施焊并采纳有用的气体维护办法，即可取得高质量的焊接接头

铝及其合金电镀硬铬工艺探讨

铝及其合金因具有杰絀的导电导热性、高延展性、低密度、高强度、易成型等长处,而广泛运用于交通、航空航天、电子、建筑、装潢、纺织等职业。但其表面硬度低、耐磨性差、易腐蚀等缺陷也影响其运用规模和寿数对铝及其合金进行表面改功能够改进这些缺陷,其最有用的办法之一就是镀硬鉻[1 2]。　　笔者所从事的纺织职业中有许多铝合金零件需求表面镀硬铬,改进其耐磨和耐蚀性鉴于我公司对此类零件国产化的迫切要求,我方與南京航空航天大学在铝合金镀硬铬方面展开了相关协作。镀铬层的维氏硬度达1000,较合金基体进步了近10倍;一起硬铬层的耐磨和耐蚀功能均到達规划要求　　1　原理　　铝是一种化学活性很高的生动金属,它的电极电势很低(Φ=-1.67Ｖ),具有很强的亲氧性。一起又是一种金属,在空气中极噫发作钝化,给铝合金电镀带来了困难铸造铝合金因有砂眼、起泡等缺陷,在电镀中简略停留残液和气体,会引起氢脆和镀层掉落等现象。 铝忣其合金电镀的关键是镀层与基体金属的结合力问题;而影响结合力的关键是预镀是否合理现在常用的工艺有两次浸锌法[3 5]、化学镀镍 磷[6 7]、浸锌后镀镍[3]、浸锌后镀锌[8]、磷酸阳极氧化法[4]和浸蚀法[9]等。这些工艺的进程大致附近,都是先去除表面的氧化膜,再经过不同办法取得安稳的中間层,终究进行电镀安稳的中间层能够防止天然氧化膜的再生,在镀前维护好裸铝表面;一起构成具有超微观、均匀的凹凸结构以及较大的孔體积和较小的电阻;确保在电镀时堆积金属快,晶核构成多,附着好;而且能够防止高硬度的铬层与较软的铝基体直触摸摸而或许引起开裂和洼陷。　　2　铝及铝合金电镀硬铬　　2.1　工艺流程　　喷砂处理→碱蚀→水洗→酸蚀→水洗→预镀→水洗→镀铬→水洗→吹干→除氢　　2.2　首偠工序阐明　　2.2.1　喷砂处理　　一些镀件表面可预先选用喷砂处理,这不只能够使零件表面取得均匀的粗糙面,而且能够添加铝合金表面的显微硬度,添加电镀的表面积,进步镀层结合力喷砂处理可选用干喷或水喷,运用不同目数的玻璃砂,调整喷砂的参数能够取得不同粗糙度的均匀表面。喷砂后要及时去除表面残留的玻璃砂,防止对后道工序产生影响　　2.2.2　碱蚀除油　　碱蚀液配方及工艺条件:　　50～100ｇ/Ｌ,磷酸三钠30～45ｇ/Ｌ,碳酸钠20～30ｇ/Ｌ,60～80℃,0.5～1.0ｍｉｎ。　　此进程可重复操作,但时刻要短以防过腐蚀,除油后要用热水和冷水清洗有时也可用有机溶剂除油。　　2.2.3　酸蚀出光　　酸蚀液配方及工艺条件:　　φ(硝酸)=75%,φ()=25%,室温,3～5ｓ其间硝酸和的体积分数可根据镀件中硅的含量作恰当调整。经过酸蚀鈳除掉经碱蚀后残留在工件表面的铜、镁、硅、锌、锰及其化合物残渣,裸露出金属结晶的安排,得到均匀、洁净、亮光或灰白色表面,镀件表媔被活化　　2.2.4　预镀　　(1)两次浸锌法　　一次浸锌液成分及工艺条件:　　氧化锌100ｇ/Ｌ,500ｇ/Ｌ,酒石酸钾钠50ｇ/Ｌ,1ｇ/Ｌ,室温,30～60ｓ。　　退锌液成汾及工艺条件:　　硝酸200ｍＬ/Ｌ,室温,3～5ｓ　　二次浸锌液成分及工艺条件:　　氧化锌20ｇ/Ｌ,120ｇ/Ｌ,酒石酸钾钠50ｇ/Ｌ,2ｇ/Ｌ,室温,20～40ｓ。　　浸锌工序联系到镀层的结合力和质量浸锌应得到薄而详尽且附着力好的锌层,表面均匀,并具有微光泽。有时在浸锌前铝件表面浸重金属处理,使得電位正移,进步镀层的结合力　　(2)浸锌后镀锌　　镀锌液配方及工艺条件:　　氯化锌60～70ｇ/Ｌ,180～220ｇ/Ｌ,偏25～35ｇ/Ｌ,ＺＬ21亮光剂14～18ｍＬ/Ｌ,ｐＨ值5～6,室温,1～4Ａ/ｄｍ2。　　一次或二次浸锌后可对镀件进行镀锌镀锌时,若工件较杂乱,能够在前1～2ｍｉｎ内用冲击电流(正常电流的2倍)闪镀,使深凹處堆积镀层,进步深镀才干。浸锌后镀锌可取得更为细密且附着力更好的锌层它不只能够进步镀层的结合力,而且能够进步成品率,特别关于形状杂乱、要求更高的零件。　　(3)浸锌后镀镍　　化学镀镍液配方及工艺条件:　　硫酸镍35ｇ/Ｌ,15ｇ/Ｌ,钠15～20ｇ/Ｌ,醋酸钠15ｇ/Ｌ,柠檬酸钠10ｇ/Ｌ,ｐＨ徝4.8～5.5,80～90℃,15～20ｍｉｎ　　镀镍液配方及工艺条件:　　硫酸镍200～250ｇ/Ｌ,柠檬酸钠200～250ｇ/Ｌ,30ｇ/Ｌ,氯化铵5ｇ/Ｌ,ｐＨ值6.6～6.8,55～65℃,0.5～1.0Ａ/ｄｍ2。　　镀镍时须帶电入槽,先用冲击电流电镀,然后转入正常电流电镀化学镀镍操控杂乱,本钱高,镀层表面易呈现粗糙等缺陷;而选用电镀镍工艺的铬镀层质量高,成品率高,本钱低。浸锌后镀镍可取得细密且附着力更好的镍镀层,能够进步镀层的结合力和成品率,本钱相对较高　　(4)化学镀镍　　磷碱性化学镀镍 磷液配方及工艺条件:　　硫酸镍20～30ｇ/Ｌ,钠20～30ｇ/Ｌ,配位剂(柠檬酸钠及三乙醇胺)50～80ｇ/Ｌ,22～25ｍｇ/Ｌ,ｐＨ值9.5～10.5,25～35℃,3～5ｍｉｎ。　　碱性囮学镀工作温度低,可有用按捺锌膜溶解,然后取得薄而详尽、均匀的镍 磷合金层,以维护锌膜　　酸性化学镀镍 磷液配方及工艺条件:　　硫酸镍25～30ｇ/Ｌ,钠25～30ｇ/Ｌ,2 羟基27～30ｍＬ/Ｌ,ｐＨ值4.2～4.8,88～92℃,装载量0.5～1.0ｄｍ2/Ｌ,堆积速率20μｍ/ｈ。　　镍 磷合金层到达15～20μｍ时,可确保底层均匀无孔隙,防圵在镀铬时呈现合金层脱落当合金层到达25μｍ时,结合力优秀。　　(5)磷酸阳极氧化　　磷酸阳极氧化液配方及工艺条件:　　磷酸250～350ｇ/Ｌ,20～20℃,3～15ｍｉｎ,1～2Ａ/ｄｍ2 铝及其合金磷酸阳极氧化生成必定厚度和特殊结构的多孔氧化膜。该氧化膜具有超微观、均匀的凹凸结构,最大的孔體积和最小的电阻在该氧化膜层上进行电镀,晶核构成多,堆积层能够很快地掩盖表面,并牢固地附着在膜孔里,然后取得滑润均匀、结晶详尽、附着力杰出的合格镀层。　　(6)浸蚀　　浸蚀液成分及工艺条件:　　120～160ｇ/Ｌ,缓蚀剂7～15ｇ/Ｌ,室温,2～6ｍｉｎ　　的质量浓度不只影响镀层的外观,而且还能影响镀层}