刷镀镉工艺在飞机起落架修复工程中的运用

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刷镀镉工艺在飞机起落架修复工程中的运用

超高强度钢因其具有高的比强度、良好的疲劳性能和工艺性能在航空产品中得到了广泛应用，

如国产先进战机起落架大多采用了 300M 钢进行制造[1-2].为了提高 300M 钢的抗腐蚀性能，采

用了电镀镉钛工艺进行防护。

由于使用环境恶劣，飞机服役过程中，部分 300M 钢零件镉钛镀层难免出现不同程度的腐蚀。

如国产某型三代机在进行第一次大修时，300M 钢起落架凹槽、凹坑等部位在去除表面漆层后

发现大量腐蚀。这主要是因为凹陷区域在电镀过程中容易聚集气泡，镀层较薄，从而成为薄弱

点而发生腐蚀，这些腐蚀区域的镀层则需要进行修复。

电刷镀技术属于特种电镀技术，是电镀技术的新发展[3-6].目前国内外都已经采用了电刷镀工艺

对零件部分区域进行镀层修复、补镀，甚至用于装备再制造中[7-11].在飞机起落架的修复中，

电刷镀工艺也发挥了重要的作用[12-13],其中低氢脆刷镀镉工艺是应用最广泛的工艺之一。刘佑

厚等[14]早在 20 世纪 90 年代就开展了低氢脆刷镀镉工艺的研究。颜华等[15]研究了刷镀镉技术

在飞机高强度钢结构件表面损伤修复中的应用，实验结果表明，该工艺操作简单，质量稳定。

刘鹏等[16]在A100 钢表面进行了刷镀镉工艺及性能研究，发现刷镀镉镀层具有很高的耐蚀性

能。张旭等[17]在4340 钢表面进行了电刷镀镉修复工艺的应用研究，取得了良好的效果。文中

选用两种刷镀镉溶液在 300M 钢表面制备了镉镀层，对刷镀层的外观、厚度、镀层结合力、耐

蚀性和氢脆性能进行了测试评价，并针对某型机起落架腐蚀区域进行了电刷镀修复，确定了修

复工艺。

　 1　实验

1.1 实验材料和试样

试样基材采用超高强度 300M 钢，硬度为 51~53HRC,其化学成分（以质量分数计）为：C

0.38%~0.43% ,Ni 1.65% ~2.00% ,Cr 0.70% ~0.95% ,Mo0.30%~0.50%,V 0.05%~0.10%,Mn

0.60%~0.90%,P ≤0.010% ,S ≤0.010% ,Si 1.45% ~1.80% ,Cu ≤0.35%.实验采用两种试样，镀层外

观、厚度、结合力、耐蚀性能测试试样尺寸为 100 mm×50 mm×3 mm,氢脆试验试样按照 HB

5067.1-2005 《镀覆工艺氢脆试验第 1部分：机械方法》进行加工。

实验采用的刷镀溶液分别为北京航空材料研究院生产的 LHC 低氢脆刷镀镉溶液和美国 Sifco 公

司的 5070 刷镀镉溶液。电刷镀工艺按照 Q/6SZ 1171-2001《高强度钢零件低氢脆刷镀镉工艺》

的规定进行。开展电刷镀修复应用的某型机起落架为 300M 钢基材，硬度为 51~53HRC,原始防

护工艺为电镀镉钛。

1.2 测试方法

刷镀层外观采用目视检查方式，厚度采用 FEIQuanta600 型环境扫描电子显微镜进行金相测

量。刷镀层结合力采用划格法进行。在试样表面刷镀层上，用切割刀具按同一方向划 3~4 条间

距为1 mm 的平行线，深达基体金属，再按垂直方向划 4~5 条间距为1mm 的平行线，这样可形

成多个1 mm2 的方格，划格后涂层无任何剥落为结合力合格。

刷镀层的耐蚀蚀性能测试采用中性盐雾实验的方式。中性盐雾实验利用Q-panel 盐雾箱参照

ASTMB117 进行，盐雾溶液中 NaCl 的质量分数为 5%,每24 h 检查 1次，500 h 后结束测试。

氢脆性能按照 HB 5067.1-2005 《镀覆工艺氢脆试验第 1部分：机械方法》进行，采用标准氢脆

试样 200 h 持续加载的方式进行考核。

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摘要：

刷镀镉工艺在飞机起落架修复工程中的运用超高强度钢因其具有高的比强度、良好的疲劳性能和工艺性能在航空产品中得到了广泛应用，如国产先进战机起落架大多采用了300M钢进行制造[1-2].为了提高300M钢的抗腐蚀性能，采用了电镀镉钛工艺进行防护。由于使用环境恶劣，飞机服役过程中，部分300M钢零件镉钛镀层难免出现不同程度的腐蚀。如国产某型三代机在进行第一次大修时，300M钢起落架凹槽、凹坑等部位在去除表面漆层后发现大量腐蚀。这主要是因为凹陷区域在电镀过程中容易聚集气泡，镀层较薄，从而成为薄弱点而发生腐蚀，这些腐蚀区域的镀层则需要进行修复。电刷镀技术属于特种电镀技术，是电镀技术的新发展[3-6].目前...

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