表面技術(shù)是指表面經(jīng)過預(yù)處理后，通過表面涂覆、表面改性、表面處理及復(fù)合技術(shù)，改變固體金屬材料表面或非金屬材料表面的形貌、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀況等，以獲得所需要的表面性能的技術(shù)。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)維修過程中合理運(yùn)用表面技術(shù)對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行修復(fù)，不僅可以恢復(fù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)原有的功能特性，還可以使飛機(jī)結(jié)構(gòu)具有比基體材料更優(yōu)異的性能，如更高的耐磨性、抗腐蝕性和耐高溫性。表面技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理中研究和推廣，既可以有效修復(fù)飛機(jī)損傷結(jié)構(gòu)表面，又可在節(jié)能、節(jié)材方面發(fā)揮巨大作用，有力地推動(dòng)飛機(jī)維修技術(shù)的發(fā)展。以整個(gè)航天領(lǐng)域的應(yīng)用為例。實(shí)際上表面工程技術(shù)在整個(gè)航天領(lǐng)域應(yīng)用是非常廣的。獲得的應(yīng)用幾乎涵蓋了所有的表面工程技術(shù)，大家都知道表面工程技術(shù)一般分為三大類：表面改性技術(shù)、薄膜技術(shù)，涂鍍層技術(shù)。首先說表面改性，大家都知道，航天上用的最多是鋁合金，而鋁合金的陽(yáng)極氧化處理最為廣泛，有瓷質(zhì)陽(yáng)極化、有硫酸陽(yáng)極化包括硫酸硬質(zhì)陽(yáng)極化和普通硫酸陽(yáng)極化；黑色金屬的發(fā)藍(lán)處理、化學(xué)熱處理方面有滲碳、滲氮等。薄膜技術(shù)航天上也應(yīng)用了很多，特別是在一些電子元器件上，PVD和CVD等都有應(yīng)用。涂鍍層技術(shù)方面，首先從涂料上來說，大家都看過航天火箭發(fā)射，整個(gè)火箭表面都是有保護(hù)涂料層的；像武器系列，外表面還需要有三防或四防漆層；再有像電鍍應(yīng)用也非常廣泛，有電鍍銅、電鍍鎳，電鑄銅工藝有重要用途，有些型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管就是電鑄成型的；像化學(xué)鍍用的也比較多，如化學(xué)鍍鎳等；熱噴涂的應(yīng)用非常廣泛，航天領(lǐng)域受熱的地方比較多，所以熱障涂層應(yīng)用最多，甚至包括發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管內(nèi)壁都要涂上熱障涂層，還有機(jī)械動(dòng)密封部位采用等離子噴涂的陶瓷耐磨密封涂層?？傊砻婀こ碳夹g(shù)在航天領(lǐng)域應(yīng)用是非常廣泛的。而且往往是表面工程最先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)先用于航天領(lǐng)域，然后再逐漸擴(kuò)展到其他民用領(lǐng)域。

一、飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理中常用的表面技術(shù)

表面技術(shù)通常包括表面涂覆、表面改性和表面處理。表面涂覆是在基質(zhì)材料表面上制備涂覆層，涂覆層的材料成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力按照需要制備，達(dá)到改善性能的目的，包括：電化學(xué)沉積（電鍍和電刷鍍）、化學(xué)液相沉積（化學(xué)鍍）、氣相沉積（物理氣相沉積-真空蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍，化學(xué)氣相沉積含等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積）、熱噴涂（火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂等）、堆焊、熱浸涂、涂裝、分子自組裝等。表面改性是通過改變基質(zhì)材料的化學(xué)成分，達(dá)到改善性能的目的，不附加膜層，包括：擴(kuò)散滲入（化學(xué)熱處理）、離子注入、轉(zhuǎn)化膜等。表面處理是不改變表面材質(zhì)的化學(xué)成分，只改變基質(zhì)材料的組織結(jié)構(gòu)及應(yīng)力，達(dá)到改善性能的目的，不附加膜層，包括：表面淬火熱處理、表面變形處理（包括噴丸）以及表面納米加工技術(shù)等。由于表面技術(shù)包含許多內(nèi)容，本文僅簡(jiǎn)單介紹4種在飛機(jī)維修中常用的表面技術(shù)。

（1）電刷鍍技術(shù)。

電刷鍍是將表面處理好的工件與專用的直流電源的負(fù)極相連，作為刷鍍的陰極；鍍筆與電源的正極連接，作為刷鍍的陽(yáng)極。刷鍍時(shí)，使包套中浸滿電鍍液的鍍筆以一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度在被鍍零件表面上移動(dòng)，并保持適當(dāng)?shù)膲毫?。這樣，在鍍筆與被鍍零件接觸的那些部分，鍍液中的金屬離子在電場(chǎng)力的作用下擴(kuò)散到零件表面，在表面獲得電子被還原成金屬原子，這些金屬原子沉積結(jié)晶就形成了鍍層。隨著刷鍍時(shí)間的延長(zhǎng)，鍍層逐漸增厚，直至達(dá)到需要的厚度，因此對(duì)于磨損的零部件，電刷鍍修復(fù)技術(shù)顯得更有生命力。該技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、鍍層種類多、沉積快、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。

（2）化學(xué)鍍技術(shù)。

化學(xué)鍍是一種不需要通電，依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，利用強(qiáng)還原劑在含有金屬離子的溶液中，將金屬離子還原成金屬而沉積在各種材料表面形成致密鍍層的方法?；瘜W(xué)鍍根據(jù)鍍液不同，常分為化學(xué)鍍銀、鍍鎳、鍍銅、鍍鈷、鍍鎳磷液、鍍鎳磷硼液等?；瘜W(xué)鍍技術(shù)以其工藝簡(jiǎn)便、節(jié)能、環(huán)保日益受到人們的關(guān)注。化學(xué)鍍使用范圍很廣、鍍層均勻、裝飾性好，在防護(hù)性能方面，能提高產(chǎn)品的耐蝕性和使用壽命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨導(dǎo)電性，潤(rùn)滑性能等特殊功能，因而成為全世界表面處理技術(shù)的一個(gè)新發(fā)展里程碑。

（3）陽(yáng)極化處理技術(shù)。

金屬材料浸入適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)溶液中作為陽(yáng)極，通電處理使表面形成氧化膜，此過程稱為陽(yáng)極化。金屬材料在經(jīng)過陽(yáng)極化處理后，其耐腐蝕性、硬度、耐磨性、耐熱性等性能都大幅度提高。陽(yáng)極氧化的電解液可以分為酸性、堿性液以及非水溶液，當(dāng)前工業(yè)上以酸性為主。酸性電解液包括硫酸、鉻酸、草酸磷酸等。

（4）熱噴涂技術(shù)。

熱噴涂技術(shù)是利用熱源將噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，并以一定的速度噴射沉積到經(jīng)過預(yù)處理的基體表面形成涂層的方法，圖1為熱噴涂過程示意圖。熱噴涂有多種工藝方法，如等離子噴涂、電弧噴涂、火焰噴涂和爆炸噴涂等。熱噴涂技術(shù)具有工藝靈活、適用范圍廣、基體與噴涂材料廣泛、工藝加工的工件受熱較少、產(chǎn)生的應(yīng)力變形小、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。熱噴涂技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，選擇不同性能的涂層材料和不同的工藝方法，可制備熱障、可磨耗封嚴(yán)、耐磨密封、抗高溫氧化、導(dǎo)電絕緣以及遠(yuǎn)紅外輻射等功能涂層。涂層材料幾乎涉及到所有固態(tài)工程材料，包括金屬、金屬合金、陶瓷、金屬陶瓷、塑料及其他的復(fù)合材料。熱噴涂技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金、能源、石油化工、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、輕工機(jī)械以及生物工程等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。

二、表面技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理中的應(yīng)用

1、在飛機(jī)鎂合金結(jié)構(gòu)維修中的應(yīng)用

航空工業(yè)中使用的鎂合金的表面防護(hù)多采用化學(xué)氧化后涂漆的方法， 這種表面膜薄而軟， 在使用過程中很容易被劃傷、擦傷或磨損， 從而導(dǎo)致表面局部損壞或因此造成超差而不得不報(bào)廢、更換。針對(duì)鎂合金特點(diǎn)， 有研究者在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上總結(jié)出一套鎂合金表面只電凈、不活化的電刷鍍工藝， 并應(yīng)用該工藝對(duì)某航空維修生產(chǎn)單位飛機(jī)的鎂合金零部件表面實(shí)施了刷鍍層修復(fù)與保護(hù)。只要嚴(yán)格控制刷鍍工藝， 就能保證鍍層與鎂合金基體間的結(jié)合力；同時(shí)， 由于在潮濕環(huán)境， 鎂合金基體極易與鍍層金屬形成原電池， 導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕和明顯的選擇性腐蝕， 因而采用電刷鍍修復(fù)表面缺陷時(shí)， 鍍層應(yīng)達(dá)到足夠厚度， 而且鍍后在表面刷上油漆， 修復(fù)后刷鍍層質(zhì)量完全能滿足生產(chǎn)使用要求。如采用化學(xué)氧化層一底漆一面漆三層防腐修復(fù)工藝，原位修復(fù)飛機(jī)鎂合金零部件表面腐蝕，能有效地防止飛機(jī)腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展，防止因腐蝕而引起的零部件失效，從而增加飛機(jī)返廠大修的時(shí)間間隔。這種工藝過程簡(jiǎn)單、操作方便、成本低、效益高、修復(fù)質(zhì)量可靠，不但適用于飛機(jī)鎂合金零部件腐蝕的修復(fù)，對(duì)其他設(shè)備鎂合金件腐蝕的修復(fù)也有參考價(jià)值，有較強(qiáng)的實(shí)用性和通用性。

2、在飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)維修中的應(yīng)用

當(dāng)鋁及鋁合金浸入酸性或堿性清洗液時(shí)，氧化膜很容易被溶解，露出的金屬基體又很快被氧化，從而導(dǎo)致鋁合金表面電鍍困難，鋁及鋁合金鍍層結(jié)合力很差或難以鍍上。為解決飛機(jī)上硬鋁材料零件局部損傷后的修復(fù)難題，研究人員采用電刷鍍技術(shù)在飛機(jī)鋁合金零部件表面的局部劃傷進(jìn)行了修復(fù),探討了快速修復(fù)的工藝流程及工藝規(guī)范，對(duì)修復(fù)后零件的硬度、結(jié)合力和耐磨性進(jìn)行了測(cè)定。經(jīng)表面處理后，鍍層硬度625HV,刷鍍層磨損量為18.5mg/h,新零件磨損量為23.8 mg/h,鍍層結(jié)合力良好，無起皮、脫落現(xiàn)象。飛機(jī)硬鋁構(gòu)件表面劃傷的電刷鍍修復(fù)工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便、成本低，鍍層與基體金屬的結(jié)合強(qiáng)度高，鍍層質(zhì)量滿足性能要求，有較好的推廣價(jià)值。為了改善鋁合金的性能，筆者采用化學(xué)鍍對(duì)鋁合金表面進(jìn)行了修復(fù)，處理后的樣品具有更高的硬度和更強(qiáng)的抗腐蝕性能。圖2是處理后的樣品的原子顯微鏡照片。為提高飛機(jī)蒙皮的維修質(zhì)量，有人對(duì)飛機(jī)蒙皮表面進(jìn)行了鈰轉(zhuǎn)化膜表面改性技術(shù)。他們通過檢測(cè)氧化膜的膜重和耐腐蝕性， 初步確定了配方的主要成分和工藝參數(shù)，采取正交試驗(yàn)法，優(yōu)化了鈰鹽改性溶液的配方。在最佳工藝條件下，用鈰鹽氧化液制備的轉(zhuǎn)化膜的耐腐蝕能滿足飛機(jī)蒙皮維修的要求。直9的尾槳葉采用全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，但是在葉根套采用的是鋁合金材料。由于葉片在運(yùn)行過程中頻繁做軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，葉根套是一個(gè)極易磨損件。葉根套的摩擦部位采用硬質(zhì)陽(yáng)極化處理，但是由于硬質(zhì)陽(yáng)極化層中存在許多的微裂紋，致使硬質(zhì)陽(yáng)極化的疲勞性能較差，容易剝落。在修理的時(shí)候，有必要將硬質(zhì)陽(yáng)極化層改為等離子噴鍍涂層。在噴涂之間也應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行噴砂處理。

3、在飛機(jī)鋼結(jié)構(gòu)維修中的應(yīng)用

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)架和作動(dòng)筒等許多零部件的材料為30CrMnSiA,即飛機(jī)鋼。在飛機(jī)的使用過程中，其表面會(huì)出現(xiàn)劃傷、磨損、腐蝕、壓坑等現(xiàn)象，必須及時(shí)予以修復(fù)。為此，有人研究了電刷鍍修復(fù)飛機(jī)30CrMnSiA鋼件的工藝規(guī)范，解決了30CrMnSiA鋼制電鍍修復(fù)易產(chǎn)生氫脆的難題。飛機(jī)上有許多同樣或類似的材料組成的零件，采用電刷鍍技術(shù)修復(fù)，不僅工藝簡(jiǎn)單、方便迅速、成本低，而且質(zhì)量完全能滿足要求。綜合利用摩擦電噴鍍技術(shù)和n-A12O3/Ni-W納米復(fù)合刷鍍技術(shù)也可以有效修復(fù)30CrMnSiA飛機(jī)鋼。采用這種修理方法，表面修復(fù)層完全滿足修復(fù)要求，提高了飛機(jī)作動(dòng)筒等部件修復(fù)面的耐磨性能和鍍層結(jié)合強(qiáng)度，而且耐蝕性能良好，同時(shí)也解決了氫脆問題。n-A12O3/Ni-Cr鍍層也被用來修復(fù)飛機(jī)鋼表面，有研究人員通過分析飛機(jī)起落架作動(dòng)筒內(nèi)壁磨損失效的原因，采用n-A12O3/Ni-Cr復(fù)合刷鍍技術(shù)，對(duì)磨損部位進(jìn)行修復(fù)，提高了鍍層與基體、鍍層與工作層間的結(jié)合力。修復(fù)層的硬度及耐磨性與原件相當(dāng)，該修復(fù)方法簡(jiǎn)單、可靠，節(jié)省了資源成本。

飛機(jī)襟翼作動(dòng)筒用于控制飛機(jī)的升降動(dòng)作，是重要的控制部件，而作動(dòng)筒的活塞則是其中的關(guān)鍵部件，由18Cr2Ni4WA高強(qiáng)度鋼制成，表面采用法蘭處理。工作過程中，活塞在高壓下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞端部會(huì)被磨損或劃傷，如果超過規(guī)定的配合間隙0.025~0.185mm時(shí)，會(huì)導(dǎo)致漏油，影響作動(dòng)筒性能，威脅飛行安全。為解決飛機(jī)襟翼作動(dòng)筒磨損失效活塞的修復(fù)問題，可以采用電刷鍍鎳- 鎢鍍層進(jìn)行修復(fù)。研究人員通過對(duì)飛機(jī)襟翼作動(dòng)筒活塞失效原因的分析，提出了修復(fù)該零件的新工藝，采用電刷鍍特殊Ni-W鍍層體系，提高了鍍層與基體、鍍層與工作層的結(jié)合力。當(dāng)鍍層厚度為28μm時(shí)，鍍層硬度達(dá)到705HV ;網(wǎng)格剝離試驗(yàn)表明，鍍層無脫落，附著力良好；彎曲試驗(yàn)表明，鍍層無脫落；杯突高度為5.1mm;鍍層磨損量為0.118 mg/次，與基體（0.119mg/次）耐磨損性相當(dāng)。采用這種工藝，可以獲得滿足修復(fù)磨損活塞要求的鍍層。

4、在復(fù)合材料修理金屬結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

隨著復(fù)合材料在飛機(jī)上的發(fā)展，飛機(jī)上越來越多地采用粘結(jié)修理。飛機(jī)金屬構(gòu)件受到損傷后，可以采用膠接的復(fù)合材料加強(qiáng)件能減緩或停止疲勞裂紋擴(kuò)展， 替換由于腐蝕而耗蝕的結(jié)構(gòu)區(qū)域，并從結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)小裕量或負(fù)裕量的區(qū)域。為了提高膠接的潤(rùn)濕性和粘接力， 以及疲勞壽命，結(jié)構(gòu)件表面處理是膠粘貼修補(bǔ)前的一個(gè)重要工序。表面處理好壞直接關(guān)系到膠貼的剪切強(qiáng)度（ 粘貼修補(bǔ)質(zhì)量） 和修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的疲勞耐久性。結(jié)構(gòu)件表面處理需要用物理或化學(xué)的方法進(jìn)行處理， 增加濕潤(rùn)性和附著力， 但是表面過于粗糙反而會(huì)降低膠接強(qiáng)度， 因?yàn)樵谀z接過程中容易留下氣孔， 影響質(zhì)量。對(duì)于鋁合金結(jié)構(gòu)件， 陽(yáng)極化表面處理可以清除鋁合金板表面原有的自然氧化膜， 而生成新的、均勻致密且適于粘接的氧化膜， 因而可以導(dǎo)致較高的修補(bǔ)斷裂強(qiáng)度。在外場(chǎng)進(jìn)行表面處理時(shí)，可在鋁合金表面用砂紙打磨后再進(jìn)行磷酸無箱陽(yáng)極化處理，可獲得較好的表面質(zhì)量。波音公司1970年開發(fā)出磷酸陽(yáng)極化作為粘結(jié)前處理工藝，使得鋁合金即使在高溫高濕的條件下，也能保持較高的粘結(jié)強(qiáng)度。美國(guó)空軍已審查批準(zhǔn)用于鋁結(jié)構(gòu)膠接加強(qiáng)件的唯一耐久和可靠的表面技術(shù)是噴砂（ 硅烷） 處理和使用磷酸陽(yáng)極化抑制系統(tǒng)（PACS）的磷酸陽(yáng)極化。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著飛機(jī)維修領(lǐng)域?qū)S修質(zhì)量與維修成本的需求的提高，以及表面技術(shù)的飛速發(fā)展，表面技術(shù)在飛機(jī)維修中應(yīng)用比重的將不斷擴(kuò)大。本文僅對(duì)當(dāng)前幾種常用表面技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)行了論述，還有很多新興的表面技術(shù)正在研究和推廣中?？梢灶A(yù)見，表面技術(shù)的迅速發(fā)展，新興的表面技術(shù)的涌現(xiàn)，將有力推動(dòng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理技術(shù)和水平的發(fā)展，并為航空領(lǐng)域帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

四、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購(gòu)買通道

零售：購(gòu)買50kg以內(nèi)，線上購(gòu)買，抖店直接下單購(gòu)買。

工廠業(yè)務(wù)：長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開具13%專用發(fā)票

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業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。