針對(duì)鎂合金制件存在較大、較多腐蝕坑的現(xiàn)象，本研究提出如下修復(fù)工藝：

腐蝕坑打磨處理→化學(xué)氧化處理→噴涂防腐底漆（20~30 µm）→凹坑處刮涂膩?zhàn)?rarr;表面打磨→噴涂防腐底漆（20~30 µm）→成品（修復(fù)涂層厚度40~60 µm）。

其中化學(xué)氧化處理方法為：

（1）手工溶劑除油

使用棉紗、軟布或刷子沾二甲苯溶劑，將試板表面的油污清理干凈，待試板表面的溶劑揮發(fā)干凈后備用。

 

（2）酸溶液清洗

酸液配方：氫氟酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80 g/L；

工藝：將氫氟酸兌稀至要求后，用加熱裝置將堿液加熱至25～35 ℃后，把經(jīng)過溶劑除油的試板放入溶液中浸泡5～6 min，然后用流動(dòng)的冷水沖洗2 min以上，再用去離子水沖洗2 min以上。

 

（3）重鉻酸鉀洗

重鉻酸鉀配方：重鉻酸鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為105g/L，氟化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2.5g/L；

工藝：將重鉻酸鉀液按配方配制后，用加熱裝置將堿液加熱至（96±3）℃后，把經(jīng)過氫氟酸清洗的試板放入重鉻酸鉀液中浸泡30 min，然后用流動(dòng)的冷水沖洗2 min以上，再用去離子水沖洗2 min以上，晾干備用。

根據(jù)技術(shù)方案設(shè)計(jì)，本技術(shù)研究需要用到防腐底漆和膩?zhàn)觾煞N產(chǎn)品。

2.1防腐底漆選型

防腐底漆對(duì)鎂合金附件的保護(hù)起主要作用，市面上有眾多的環(huán)氧防腐底漆，但其防腐性能評(píng)價(jià)時(shí)間較長。因此本研究選用本單位生產(chǎn)的高性能環(huán)氧底漆（含鉻系顏填料）、無鉻高固體份防腐底漆和高固體份防腐底漆（含鉻系顏填料）3種性能優(yōu)異的防腐底漆進(jìn)行對(duì)比。

其中，高性能環(huán)氧底漆采用環(huán)氧與聚酰胺固化體系以及鉻系顏填料，具有鉻系顏填料的防腐優(yōu)勢(shì)；無鉻高固體份防腐底漆采用酚醛環(huán)氧與脂環(huán)胺固化體系以及環(huán)保型顏填料，具有耐高低溫、耐介質(zhì)優(yōu)勢(shì)；含鉻高固體份防腐底漆采用酚醛環(huán)氧與脂環(huán)胺固化體系以及鉻系顏填料，具有高附著力、柔韌性、抗沖擊、耐各種介質(zhì)性能、耐高低溫循環(huán)、長效防腐等性能優(yōu)勢(shì)。本研究對(duì)3種防腐底漆開展性能對(duì)比，對(duì)比結(jié)果見表1。

表1 防腐底漆性能對(duì)比

從表1可以看出，高性能環(huán)氧底漆耐鹽霧性能和耐液壓油性能較差，含鉻系顏填料的高固體份防腐底漆耐鹽霧性能可達(dá)1000 h以上，耐LD-4液壓油30 d基本無變化。這是因?yàn)榉尤┉h(huán)氧具有較好的耐酸性，而鉻系顏填料的存在也提升了防腐涂料的耐鹽霧性能。因此本研究最終選用性能最好的高固體份防腐底漆（含鉻系顏填料）作為修補(bǔ)用防腐底漆。

2.2 膩?zhàn)舆x型

目前應(yīng)用比較成熟的膩?zhàn)佑性踊遥ú伙柡途埘ツ佔(zhàn)樱h(huán)氧膩?zhàn)雍途郯滨ツ佔(zhàn)拥取Ｔ踊揖哂懈稍锟臁⒁状蚰ァ⒏街?qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但也存在柔韌性差且收縮性大、內(nèi)聚力不足的缺點(diǎn)。柔性環(huán)氧膩?zhàn)泳哂懈街?qiáng)、易打磨、適用期長、儲(chǔ)存穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但其在低溫下（5℃以下）的反應(yīng)活性較低。聚氨酯膩?zhàn)泳哂懈玫膹椥? 防裂抗振, 抗老化等性能。多數(shù)鎂合金制件應(yīng)用環(huán)境為高溫、震動(dòng)，因此要求膩?zhàn)有杈哂休^好的耐溫性和彈性。目前汽車行業(yè)、航空業(yè)等使用的不飽和聚酯膩?zhàn)尤犴g性差，不能滿足技術(shù)指標(biāo)要求。因此本研究選用本單位生產(chǎn)的柔性環(huán)氧膩?zhàn)雍途郯滨ツ佔(zhàn)娱_展技術(shù)研究。

本項(xiàng)目針對(duì)這兩種不同的膩?zhàn)舆M(jìn)行了性能比較，結(jié)果見表2。

表2 膩?zhàn)有阅鼙容^

通過表2可以看出，柔性環(huán)氧膩?zhàn)痈街?2.5 MPa，適用期120 min，遠(yuǎn)優(yōu)于聚氨酯膩?zhàn)拥母街?.7 MPa和適用期25 min。聚氨酯膩?zhàn)颖砀蓵r(shí)間和實(shí)干時(shí)間較柔韌環(huán)氧膩?zhàn)佑袃?yōu)勢(shì)，因此本研究分別用兩種不同類型的膩?zhàn)优c防腐底漆配套，開展性能比較。

本研究選用高固體份防腐底漆（含鉻系顏填料）分別與柔性環(huán)氧膩?zhàn)雍途郯滨ツ佔(zhàn)优涮字瓢澹?duì)其進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，具體配套方案為：

方案1：含鉻高固體份防腐底漆+柔性環(huán)氧膩?zhàn)?含鉻高固體份防腐底漆。

（1）對(duì)鎂合金結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行打磨至無可見腐蝕；

（2）用鉻酸鹽對(duì)鎂合金結(jié)構(gòu)材料整體進(jìn)行化學(xué)前處理，材料表面形成轉(zhuǎn)化膜；

（3）噴涂含鉻高固體份防腐底漆，常溫干燥；

（4）刮涂柔性環(huán)氧膩?zhàn)樱馗稍铮?/p>

（5）機(jī)械打磨至表面平整；

（6）噴涂含鉻高固體份防腐底漆，常溫干燥，完成修復(fù)。

方案2：含鉻高固體份防腐底漆+聚氨酯膩?zhàn)?含鉻高固體份防腐底漆。

（1）對(duì)鎂合金結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行打磨至無可見腐蝕；

（2）用鉻酸鹽對(duì)鎂合金結(jié)構(gòu)材料整體進(jìn)行化學(xué)前處理，材料表面形成轉(zhuǎn)化膜；

（3）噴涂含鉻高固體份防腐底漆，常溫干燥；

（4）刮涂聚氨酯膩?zhàn)樱馗稍铮?/p>

（5）機(jī)械打磨至表面平整；

（6）噴涂含鉻高固體份防腐底漆，常溫干燥，完成修復(fù)。

所有樣板制備完成后在（23±2）℃環(huán)境下養(yǎng)護(hù)7d，進(jìn)行性能測(cè)試，兩種修復(fù)方案效果對(duì)比如下：

（1）外觀和附著力

依照GB/T 5210—2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣板的外觀、附著力測(cè)試，結(jié)果如圖1所示。

圖1 外觀、附著力測(cè)試

兩種配套方案外觀均勻且平整光滑，配套方案1附著力達(dá)到12.5 MPa、13.6 Mpa，配套方案2附著力6.5 Mpa，7.0 Mpa，環(huán)氧膩?zhàn)优涮缀蟾街?yōu)于聚氨酯膩?zhàn)优涮椎母街Α＿@是因?yàn)榄h(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)中有許多羥基、醚鍵和活潑的環(huán)氧基，使環(huán)氧樹脂有很強(qiáng)的粘結(jié)力。羥基、醚鍵有很強(qiáng)的極性，使得環(huán)氧樹脂分子與相鄰的金屬界面產(chǎn)生吸引力。

（2）耐潤滑油性能

依照GB/T9274—1988標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣板的耐飛馬Ⅱ號(hào)合成潤滑油性能和耐8號(hào)（75%）+20號(hào)（25%）混合航空潤滑油性能，結(jié)果如圖2、圖3所示。

圖2 (121±5)℃×8 h耐飛馬Ⅱ號(hào)合成潤滑油

圖3 121±5℃×8 h耐 8號(hào)（75%）+20號(hào)（25%）混合航空潤滑油

配套涂層最外層均為含鉻高固體份防腐底漆，配套涂層耐完潤滑油后有明顯變色，繼續(xù)做500 g劃痕試驗(yàn)，基本無劃痕耐，兩個(gè)方案無差別。

（3）耐燃油性能

依照GB/T9274—1988標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣板的耐常溫燃油（RP-3、RP-5、50% RP-3+50%RP-5 ）性能、耐45℃5號(hào)航空煤油性能，結(jié)果如圖4所示。

圖4 耐常溫燃油

配套涂層最外層均為含鉻高固體份防腐底漆，配套涂層耐常溫燃油（RP-3、RP-5、50% RP-3+50%RP-5 ）、耐45℃5號(hào)航空煤油基本無變化，繼續(xù)做500 g劃痕試驗(yàn)，基本無劃痕耐，兩個(gè)方案無差別。

（4）耐熱性

依照GB/T 1735—2009標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣板的耐熱性，結(jié)果如圖5、圖6所示。

      圖5 200 ℃處理24 h                        圖6 200℃處理48h

兩個(gè)配套方案試驗(yàn)結(jié)果均為200 ℃，24 h處理涂層變色，試板有彎曲；200 ℃，48 h處理涂層變色，試板彎曲嚴(yán)重，繼續(xù)做500 g劃痕試驗(yàn)，板面無痕跡。

因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)修復(fù)存在較深的腐蝕坑，深度可達(dá)5 mm以上，為更貼近實(shí)際工況環(huán)境，本研究在寬15 mm，深0.6 mm的凹槽中分別刮涂兩種不同膩?zhàn)樱佔(zhàn)訉?shí)干后放入200 ℃烘箱中。結(jié)果表明，環(huán)氧膩?zhàn)雍? h后，開裂嚴(yán)重；聚氨酯膩?zhàn)觾H有輕微變色，無開裂現(xiàn)象。這是因?yàn)榄h(huán)氧樹脂一般在180~200 ℃下就會(huì)發(fā)生熱氧化分解，而氨基甲酸酯基的熱分解溫度為240 ℃，具有較好的熱穩(wěn)定性。

（5）耐溫度沖擊性能

依照GJB/T 150.5A—2009標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣板的耐溫度沖擊性能測(cè)試。配套樣板在（120℃±3）℃放置25 min后，在1 min內(nèi)將試片移入（-54℃±3）℃放置5 min，做5次循環(huán)。兩個(gè)方案無差別，配套涂層耐溫度沖擊試驗(yàn)后無任何變化。

（6）耐霉菌性能

依照GJB/T 150.10A—2009標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣板的測(cè)試，結(jié)果表明，兩種配套方案無差別， 霉菌等級(jí)均為0級(jí)。

（7）耐濕熱性能

依照GJB/T 150.9A—2009標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣板的耐濕熱測(cè)試。本研究兩種配套方案耐濕熱250d后試樣表面均無銹蝕、起泡；耐濕熱280 d后配套方案1漆膜顏色變淡，無銹蝕、起泡等現(xiàn)象，配套方案2漆膜顏色變淡，表面有起泡現(xiàn)象，如圖7所示。說明環(huán)氧膩?zhàn)优c含鉻高固體份防腐底漆配套耐濕熱性更好。

圖7 耐濕熱測(cè)試

（8）耐中性鹽霧

依照GB/T 1771—2007標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，中性鹽霧1000 h后，兩種配套方案試樣表面均無銹蝕、起泡。

（9）耐鹽水

依照GB/T 9274—1988標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行耐鹽水評(píng)價(jià)，常溫（23±3）℃，耐5%鹽水，30d后，兩種配套方案試樣表面均無銹蝕、起泡，如圖8所示。

圖8 耐鹽水測(cè)試

通過兩種配套方案性能評(píng)價(jià)比較，環(huán)氧膩?zhàn)优涮追桨妇哂懈街Ω摺⒛蜐駸嵝院茫郯滨ツ佔(zhàn)优涮追桨妇哂懈玫哪蜔嵝裕移涓街湍蜐駸嵝砸矟M足正常工況使用，因此本研究最終選用配套方案2作為最終修復(fù)方案，即含鉻高固體份防腐底漆與聚氨酯膩?zhàn)优涮追桨浮?/span>

本研究對(duì)防腐底漆在不同溫度下干燥時(shí)間，可打磨時(shí)間，最長復(fù)涂時(shí)間進(jìn)行了探討，確定了其配套參數(shù)，具體見表3。在底漆可打磨時(shí)間和最長復(fù)涂間隔之間可直接刮涂膩?zhàn)樱谧铋L復(fù)涂間隔時(shí)間之后需對(duì)漆膜進(jìn)行表面打磨之后再刮涂膩?zhàn)印?/span>

表3  含鉻高固體份防腐底漆配套參數(shù)

含鉻高固體份防腐底漆可采用刷涂、普通噴槍噴涂、靜電噴涂的方式進(jìn)行施工。將底漆與固化劑按質(zhì)量比10：4配制好，攪拌均勻后，加入稀釋劑稀釋至施工粘度，靜置熟化20~30 min后再施工。

其中刷涂根據(jù)個(gè)人習(xí)慣按比例配漆后進(jìn)行刷涂。

空氣噴涂最佳施工參數(shù)為：槍嘴與涂面的距離20~30 cm；氣壓0.3~0.4 Mpa；噴槍運(yùn)行 20~30 cm/s；

靜電噴涂最佳施工參數(shù)為：靜電噴槍進(jìn)氣壓力0.4 Mpa；物料泵壓力0.2 MPa；槍嘴與涂面的距離 20~30 cm；噴槍運(yùn)行20~30 cm/s。

本研究對(duì)膩?zhàn)釉诓煌瑴囟认赂稍飼r(shí)間，可打磨時(shí)間進(jìn)行了探討，確定了其配套參數(shù)，具體見表4。其中膩?zhàn)哟蚰ズ蠹纯蓢娡康灼帷?/span>

表4 彈性聚氨酯膩?zhàn)优涮讌?shù)

彈性聚氨酯膩?zhàn)硬捎霉瓮康姆绞竭M(jìn)行施工。將膩?zhàn)优c膩?zhàn)庸袒瘎┌促|(zhì)量比100:12攪拌均勻后，用刮刀或調(diào)刀將混合后的膩?zhàn)庸瓮吭谛枰迯?fù)的表面，表面刮涂平整，待完全干燥后用1000目砂紙打磨平整，繼續(xù)噴涂含鉻高固體份防腐底漆，完成腐蝕坑修復(fù)。