一种耐酸性盐雾腐蚀铝合金板翅式换热器的制备方法

技术领域

本发明属于飞机附件的腐蚀防护技术领域，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

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。

发明内容

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。

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：

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。

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Na

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：

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；

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；

B13.提升：按200～300mm/min的速率将换热器提出H06-1012H环氧底漆；

B14.甩漆：按60～100r/min的旋转速率离心甩漆2min；

B15.烘干。

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：

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；

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；

B23.提升：按200～300mm/min的速率将换热器提出881-H02环氧清漆；

B24.甩漆：按60～100r/min的旋转速率离心甩漆2min；

B25.烘干。

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。

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。

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。

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。

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：

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H

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。

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。

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。

表1某产品浸漆前散热性能试验数据

表2某产品浸漆后散热性能试验数据

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。

散热器常用材料的热物性参数：铝合金3A21-O的密度为2730kg/m

附图说明

图1是本发明流程图；

图2是某铝合金空气滑油散热器鉴定试验中隔板腐蚀性泄漏情况；

图3是某空气滑油冷却器外场使用后的翅片腐蚀断裂情况。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1。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。

具体地，铬酸盐钝化处理步骤如下：

a)对铝合金板翅式换热器化学除油，除油溶液成分：40～50g/L的磷酸钠Na

b)热水洗：50～80℃的热水洗2～5min；

c)冷水洗：室温水洗1～3min，确保水膜连续时间大于30秒；

d)出光：室温的300～500g/L的硝酸HNO

e)精密腐蚀：精密腐蚀溶液成分：20～35g/L的硫酸H

f)铬酸盐钝化处理：溶液成分：40～70g/L的重铬酸钠Na

浸漆处理：利用X-7环氧漆稀释剂分别调配H06-1012H环氧底漆和881-H02环氧清漆的粘度，利用涂-4粘度计测量流动时间，使底漆的涂-4粘度在15～17s和面漆的涂-4粘度在22～25s，如果粘度偏高，漆液表面张力过大，会造成翅片件粘连，造成空气腔流道的堵塞；反之，漆膜太薄起不到耐盐雾腐蚀的目的；调配期间用X-7环氧漆稀释剂调整油漆的粘度，记录调配后油漆的粘度。

具体地，浸底漆处理：

a)调配H06-1012H环氧底漆，用工装夹具固定产品，同时注意对不进行浸漆的腔体和部位进行防护；

b)浸入，按照200～300毫米/分钟的速率将产品完全浸没到调配好粘度的H06-1012H环氧底漆漆液中；速率过快不便于排气；

c)浸漆，在装有调配好粘度的H06-1012H环氧底漆槽内顺时针旋转1分钟，逆时针旋转1分钟，旋转速率为1～3转每分钟，静止1分钟，重复2～3次，确保产品挂漆充分、均匀；

d)提升，按照200～300毫米/分钟的速率，将产品提出漆液；

e)甩漆，按照60-100转/分钟的速率离心甩漆2分钟，旋转速率过慢则不足以将多余漆液甩出，旋转速率过快则增加装夹工装的设计难度且不利于漆层的附着；

f)烘箱内50℃干燥1h；

g)按a)～f)步骤及方法重复进行2～4次浸底漆，每次浸漆都要上下颠倒一下浸入方向，其中最后一次浸底漆完成后，烘箱内50℃干燥8～10h。

浸面漆处理：

h)调配面漆881-H02环氧清漆，用工装夹具固定产品，同时注意对不进行浸漆的腔体和部位进行防护；

i)浸入，按照200～300毫米/分钟的速率将产品完全浸没到调配好粘度的881-H02环氧清漆面漆漆液中。速率过快不便于排气。

j)浸漆，在装有调配好粘度的881-H02环氧清漆面漆槽内顺时针旋转1分钟，逆时针旋转1分钟，旋转速率为1转每分钟，静止1分钟，重复以上步骤2～3次，确保产品挂漆充分、均匀；

k)提升，按照200～300毫米/分钟的速率，将产品提出漆液；

l)甩漆，按照60-100转/分钟的速率离心甩漆2分钟；

m)烘箱内50℃干燥8～10h。

处理过程中，板翅式散热器迎风面的孔度和当量直径影响浸漆效果，孔度和当量直径越大越利于浸漆。

该方法也适用于列管式换热器暴露在外的空气腔的腐蚀防护。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。