一种耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法与流程

本发明属于飞机附件的腐蚀防护，具体涉及一种耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法。

背景技术：

1、随着飞机在海洋环境应用需求的增加，飞机配套附件的耐海洋性气候的能力成为了考核的关键，而以空气为介质的空气-空气换热器、空气-滑油换热器、空气-液体换热器的空气腔直接接触高湿度、高盐度或高酸碱度的海洋大气，受酸性盐雾和酸性大气的影响最为严酷，换热隔板的穿透性腐蚀直接引起换热器冷热两腔的串漏，严重影响产品的服役寿命、飞机的出勤率及飞行安全。目前传统飞机换热器主要由铝合金材料制得，其具有密度低、导热系数高、零件易加工、换热芯体焊接成熟度高等一系列优点；但其耐腐蚀差，因此对海洋环境的适应性差(参见图2、3)。而若将换热器采用耐蚀性较好的钛合金、不锈钢材料，则因材料密度高、导热系数低(100℃时铝合金材料的导热系数密度比是钛合金的15.7倍、不锈钢的32倍)，会导致同换热能力下飞机换热器的尺寸、重量较铝合金换热器明显增加，影响飞机性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提供了一种耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法。本发明能够提高铝合金板翅式换热器耐酸性盐雾能力。

2、本发明的技术方案是：一种耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法，其特征在于,包括下述步骤：

3、a.对铝合金板翅式换热器的空气腔进行铬酸盐钝化处理；

4、b.对进行铬酸盐钝化处理的空气腔表面进行浸漆处理。

5、前述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法中,铬酸盐钝化处理如下：将换热器在35～45℃下浸入40～70g/l的na2cr2o7·2h2o与1～2ml/l的氢氟酸混合形成的溶液中，1～5min后取出，表面洗净干燥。

6、前述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法中,浸漆处理包括浸底漆处理和浸面漆处理；浸底漆处理的步骤如下：

7、b11.浸入：将铬酸盐钝化处理后的换热器按200～300mm/min的速率浸入h06-1012h环氧底漆；

8、b12.浸漆：将浸入的换热器按1～3r/min的旋转速率分别顺时针、逆时针旋转1min，之后再保持静止1min；

9、b13.提升：按200～300mm/min的速率将换热器提出h06-1012h环氧底漆；

10、b14.甩漆：按60～100r/min的旋转速率离心甩漆2min；

11、b15.烘干。

12、前述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法中,浸面漆处理的步骤如下：

13、b21.浸入：将浸底漆处理后的换热器按200～300mm/min的速率浸入881-h02环氧清漆；

14、b22.浸漆：将浸入的换热器按1～3r/min的旋转速率分别顺时针、逆时针旋转1min，之后再保持静止1min；

15、b23.提升：按200～300mm/min的速率将换热器提出881-h02环氧清漆；

16、b24.甩漆：按60～100r/min的旋转速率离心甩漆2min；

17、b25.烘干。

18、前述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法中,浸漆的步骤重复2～3次，每次浸漆后上下颠倒浸入方向再进行下一次浸漆。

19、前述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法中,浸底漆处理的步骤重复2～4次。

20、前述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法中,h06-1012h环氧底漆的涂-4粘度为15～17s。

21、前述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法中,881-h02环氧清漆的涂-4粘度为22～25s。

22、前述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法中,铬酸盐钝化处理前，对换热器进行精密腐蚀，过程如下：

23、将换热器浸入精密腐蚀溶液中，浸入时间不大于30s；所述的精密腐蚀溶液中包括20～35g/l的硫酸h2so4、135～160g/l的cro3及不大于30g/l的cr2o3。

24、本发明的优点是：本发明对铝合金板翅式换热器进行铬酸盐钝化处理，然后对直接接触海洋性气候的换热器空气腔进行2～4次浸底漆和1次浸面漆处理，在空气侧翅片或隔板与酸性盐雾、酸性大气等腐蚀环境之间形成具有铬酸盐钝化处理层、底漆层、面漆层的绝缘屏障来防止腐蚀，有效提高铝合金板翅式换热器耐酸性盐雾能力。

25、未经腐蚀防护处理的铝合金板翅式换热器在进行ph＝6.5～7.2的中性盐雾试验时，于24h喷盐雾和24h干燥两种状态交替进行共96h(2个喷雾湿润阶段和2个干燥阶段)后，换热器的翅片腐蚀气孔、隔板斑点腐蚀，冷热两腔气密试验串漏；而仅经铬酸盐钝化处理的铝合金板翅式换热器在进行ph＝3.5±0.5的酸性盐雾试验时，于24h喷盐雾和24h干燥两种状态交替进行192h(4个喷雾湿润阶段和4个干燥阶段)后，换热器空气腔翅片出现腐蚀断裂、隔板穿透性腐蚀，冷热两腔气密试验串漏；采用本发明方法处理的某铝制冷却装置在进行ph＝3.5±0.5的酸性盐雾试验时，通过24h喷盐雾和24h干燥两种状态交替进行共384h(8个喷雾湿润阶段和8个干燥阶段)后，装置外观仍然良好、气密性合格；其耐腐蚀防护能力显著提高。

26、除此外，某铝合金空气滑油冷却装置在按本发明方法腐蚀防护处理后，其散热性能较处理前性能下降在1％以内(腐蚀防护前散热性能试验结果见表1，腐蚀防护后散热性能试验结果见表2，在一定裕度范围内，该腐蚀防护对散热性能的影响可基本忽略。

27、表1某产品浸漆前散热性能试验数据

28、

29、表2某产品浸漆后散热性能试验数据

30、

31、较传统喷漆工艺，本发明方法可实现水波纹翅片、锯齿形翅片等空气异形流道或受喷漆工艺限制的长流道腔体表面漆膜的制备。

32、散热器常用材料的热物性参数：铝合金3a21-o的密度为2730kg/m3，100℃时导热系数为180w/(m·k)，不锈钢1cr18ni9的密度为7920kg/m3，100℃时导热系数为16.3w/(m·k)，钛合金ta1的密度为4500kg/m3，100℃时导热系数为18.9w/(m·k)，100℃时铝合金材料的导热密度比是钛合金的15.7倍、不锈钢的32倍。在实现同等耐腐蚀能力、同等换热能力条件下，铝合金冷却装置的重量较钛合金冷却装置可减轻40％；在相同重量指标下，铝合金冷却装置的换热能力较钛合金冷却装置可以提高30％，具有轻质、高效的优点，对高功重比发动机设计有着重要的意义，本发明也可以应用到空气腔直接暴露于酸性大气中的列管式换热器领域。

技术特征：

1.一种耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法，其特征在于,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法，其特征在于,铬酸盐钝化处理如下：将换热器在35～45℃下浸入40～70g/l的na2cr2o7·2h2o与1～2ml/l的氢氟酸混合形成的溶液中，1～5min后取出，表面洗净干燥。

3.根据权利要求1所述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法，其特征在于,浸漆处理包括浸底漆处理和浸面漆处理；浸底漆处理的步骤如下：

4.根据权利要求3所述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法，其特征在于,浸面漆处理的步骤如下：

5.根据权利要求3或4所述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法，其特征在于,浸漆的步骤重复2～3次，每次浸漆后上下颠倒浸入方向再进行下一次浸漆。

6.根据权利要求3所述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法，浸底漆处理的步骤重复2～4次。

7.根据权利要求3所述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法，h06-1012h环氧底漆的涂-4粘度为15～17s。

8.根据权利要求4所述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法，881-h02环氧清漆的涂-4粘度为22～25s。

9.根据权利要求1所述的耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法，铬酸盐钝化处理前，对换热器进行精密腐蚀，过程如下：

技术总结
本发明公开了一种耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法。包括下述步骤:A.对铝合金板翅式换热器的空气腔进行铬酸盐钝化处理；B.对进行铬酸盐钝化处理的空气腔表面进行浸漆处理。本发明能够提高铝合金板翅式换热器耐酸性盐雾能力。

技术研发人员：付守霞,范拥军,秦海洋,齐佳伟
受保护的技术使用者：新乡航空工业(集团)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6