[发明专利]预涂层铝合金部件的制备

说明书

本申请为分案申请，其母案申请的申请号为200410094182.X，申请日为1996年5月1日，发明名称为“预涂层铝合金部件的制备”。

技术领域

本发明涉及涂层铝合金部件的制备，更准确地说，涉及涂层铝铆钉的制备。

背景技术

紧固件用来机械连接飞机的不同结构元件和组合件，例如，一个大型运输机典型地含有100万以上的紧固件例如螺栓，螺钉和铆钉。紧固件由强合金例如钛合金、钢和铝合金制成。在某些情况下，紧固件经热处理如通过沉淀硬化时效处理，以便对该特定合金达到尽可能相当高的强度，以及其它所需性能。热处理通常包括一系列一个或多个下述步骤：在可控气氛中控制加热、在某温度下保持一段时间以及控制冷却。对每一特定材料选择这些步骤以达到其所需物理机械性能。在其它情况下，紧固件以加工态状态使用。

通常的做法是用有机涂层涂敷某些类型的紧固件以防止紧固件的基底金属腐蚀损坏。常用方法是，先制出紧固件再把它热处理到其所需强度。热处理后，用苛性苏打浴腐蚀紧固件，以除去热处理中产生的氧化皮。任选地，对紧固件进行阳极化处理。溶解在挥发性载液中的涂料通过喷涂、浸渍或类似技术涂敷在紧固件上。挥发掉载液。涂层紧固件加热到高温并保持一段时间以固化涂层。在结构生产中使用成品紧固件。

这种涂覆方法对于由高熔点基底金属制成的紧固件，例如由钢或钛合金制成的紧固件，特别适用。这些紧固件在大大高于涂层固化温度的温度下进行热处理。结果在完成紧固件热处理后进行的涂层的固化并不有害地影响已处理基底金属的性能。

另一方面，铝合金具有比钢和钛合金低得多的熔点，因而通常热处理温度低得多。以往并不用可固化涂层涂敷高强度铝合金紧固件，因为据观察，涂层的固化处理能有害地影响紧固件的强度。从而铝合金紧固件比不固化处理的情况更易受腐蚀。另外，对于钛合金和钢，有机涂层的存在促进了紧固件的安装。没有涂层意谓着安装铝紧固件例如铆钉必须使用液态密封化合物以便防止腐蚀。液态密封化合物典型地含有有毒成分，因而需要采取预防措施来保护使用它的人员并保护环境。它也肮脏难于操作，并可能需要用苛性化学溶液代价昂贵地清洗紧固件周围的区域。

发明内容

现在要求改进的方法来保护铝基紧固件例如铆钉。本发明满足这种需要并进一步提供了相关的优越性。

本发明提供了一种铝合金部件例如紧固件，更准确地铆钉的制备方法。对于一个可热处理部件，部件进行热处理以具有好的机械性能并且也使用固化有机涂层保护。对于冷加工部件，涂层是在部件仍处于所需形变状态下涂敷和固化的。涂层的涂敷并不有害影响部件的最终所需性能。完成本方法的附加成本在每个紧固件的未经保护的成本上增加远不到百分之一。

根据本发明，铝合金部件例如铆钉或其它紧固件的制备方法包括下述步骤：提供一个不在其最终所需热处理和机械状态的铝合金部件前驱体，提供一种可固化有机涂料。涂料含有的非挥发性部分主要是有机物并且涂料在大约铝合金部件前驱体的热处理温度下可固化。该方法进一步包括：把有机涂料涂敷在铝合金部件前驱体上；在热处理温度下把涂层铝部件前驱体热处理到其最终热处理状态，热处理时间应足以把铝热处理到其最终所需热处理和机械状态，并同时固化有机涂层；制成部件。

当该方法用于高强度铝紧固件例如铆钉时产生了意外的出人意料的技术和成本优越效果。铝合金紧固件呈现出由它本身或所需形变状态经过热处理所产生的完全所需强度。达到规定强度值很重要，因为铆钉的用户，例如飞机的客户，不会允许牺牲机械性能以达到改善的耐腐蚀性。相反，过去他们既要求令人满意的机械性能，也使用液态密封料以达到令人满意的耐腐蚀性。另一方面在本方法中，部件既有令人满意的机械性能；也有一个涂层来达到令人满意的防腐蚀性。因而，在安装根据本发明方法制备的紧固件的过程中不需在紧固件及紧固件在被镦锻之前插入的孔的接合面上施加液态密封料。

对于大型货运机内的700,000以上的铆钉，安装方法不要求液态密封料可对每架飞机节省几百万美元的成本。不使用液态密封料也改善了紧固件安装中的工作质量，因为不可能象施加液态密封料时那样漏下一些紧固件。涂层紧固件比未涂层紧固件在使用过程中更耐腐蚀。

从下文优选实施例的更详细描述连同附图可明显看出本发明的其它特性和优点，它们通过实施例描述了本发明的原理。

附图说明

图1是本发明方法第一个实施例的工艺流程图。

图2A是本发明方法第二个实施例的一种形式下的工艺流程图。

图2B是本发明方法第二个实施例的另一种形式下的工艺流程图。