[发明专利]铝合金部件接合表面的涂敷方法和借以涂敷的接合表面

说明书

本发明涉及经过涂敷的铝合金部件的制备以及其装配和组装。更为具体地说，本发明涉及铝合金飞机结构部件的预处理表面。

近来发现，通过在装配之前用一种有机防腐涂敷材料来预处理部件可以改进某些铝合金飞机部件的腐蚀防护和加工与组装的简易程度。通常的作法一直是，用湿式密封剂涂敷这种部件，这些密封剂据知需要广泛和昂贵的专门处理，特别是在其清洗方面。预处理方法可免除使用湿式密封剂，减少了加工时间和清洗费用。这种进展是共同拥有的美国专利第5614037号的主题。

如美国专利第5614037号所披露的那样，其作法是，用有机涂敷材料涂敷飞机组件中的一些类型的固紧件以保护固紧件的基本金属和周围邻接的结构不受腐蚀损害。在此通常的手法中，首先制作固紧件，而后热处理到其所需的强度。在热处理之后，固紧件以一种苛性钠浴予以浸蚀，或者以其他方式予以清洗，以除去任何在热处理中产生的锈皮。涂敷材料，溶解在一种挥发性载体液剂之中，通过喷射、浸渍或类似办法施加于固紧件。载体液剂是允许蒸发的。经过涂敷的固紧件随后加热到某一高温，持续一段时间以固化涂层；一般是在400°F在一小时。完成的固紧然后准备被用在飞机结构的组装之中。

这种涂敷方法很好地处理了由具有高熔点基体金属制成的固紧件，诸如由钢或钛合金制成的固紧件。这种固紧件在相当高于涂层固化温度的温度下经受热处理。因此，涂层的固化过程，在固紧件热处理之后进行，是完全的，不会对已经处理的基体金属造成不良影响。

另一方面，非铁或铝合金具有低得多的熔点，而且一般具有比钢和钛合金低得多的热处理温度。历来的作法不是用可固化的涂料来涂敷铝合金飞机结构部件，诸如机翼和机身蒙皮壁板以及固紧件，等等，因为观察到，固化涂层所需的高温会对部件的最终强度产生不良影响。铝合金飞机结构部件因此不得不用那些极为劳动强度大的方法，诸如使用湿式密封剂，来防护而不受腐蚀侵袭。

无法预先施加这些防护涂层这一点迫使铝合金飞机结构部件，诸如机翼和机身蒙皮壁板等，使用湿式密封化合物从事装配和组装，主要目的在于防腐和压力与燃油密封。不过，湿式密封化合物一般包含有毒的、以溶剂为载体的化合物并因而为了保护使用它们的人员以及安全地处理它们以确保环境保护而需要多种预防措施。这种湿式密封剂也是肮脏而难以对付的。此外，湿式密封剂要求长时间的清洗固紧件周围区域和邻接的结构。清洗是在组装过程已经完成之后使用碱性化学溶液来进行的，因此也代表一种额外的和昂贵的生产工序。

湿式密封剂也施加于整个飞机各部件之间的接合表面。对于这种应用目的，可以理解，“接合表面”就是各靠接或配接部件的界面，它们彼此相对配装得如此紧密和永久，以致界面部位在组装之后实际上是绝不外露的。在较大的飞机结构部件的接合表面上使用湿式密封化合物会导致额外的浪费、过度的施加和清洗时间、复杂的有毒废物处理问题和增大的成本。

于是需要一种经过改进的方法，用于保护诸如机翼和机身蒙皮壁板、加强件(包括但不限于翼梁、翼肋、桁条、大梁、框架、剪切夹、“蝶形”夹，等等)、铰链、机门等这些铝合金飞机结构部件，以及装接于前面提及的各部件的机械部件。其次，需要改进这种涂翼付予到铝合金飞机结构部件包括较大的、表面区域部件-上面的方法和设备。

目前已经发现，铝合金飞机结构部件的表面可以预处理，以便加强一些关键接合表面的处理，同时还提高防腐能力、减少或消除清洗或其他工序。此外，本发明的经过改进的向铝合金飞机结构部件施加多个预处理涂层的方法在改进涂层厚度容差和均匀度、部件贮存、总体搬运、装配和组装方面提供了显著的操作上的优点。

本发明提供了一种用于制备和处理铝合金飞机结构部件的表面的方法，这些部件是诸如机翼和机身蒙皮壁板、通称为加强件的部件、铰链、机门等，以及装接于前面提及的这些部件的机械部件。此外，本发明特别适用于这些飞机部件的接合表面的改进处理。采用这种方法施加涂料不会或是改变或是影响部件的机械或冶金性质或性能，并且不会对组装好的飞机结构的预期最终性能产生不良影响。

按照一项实施例，本发明包括一种用于制备一铝合金飞机结构部件的方法，在固溶热处理之后提供一经过人工时效处理的铝合金原始部件，其并非处于其最终热处理状态，并以一种第一有机涂料来涂敷原始部件。可供选择地，一种包囊第二涂料然后施加于第一涂层。经过两次涂敷的部件随后经受沉淀硬化处理，并安放在组装位置上而予以组装。包胶剂应当是一种当或是受挤压或是被压碎时具有这样一种化学结构的物质，即它会成为它要包封的粘接剂的一个组成部分。