第一章 前言
铝合金目前在飞机上主要是用作结构材料。为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷，扩大应用范围、延长使用寿命，表面处理便成为铝合金使用中不可缺少的一环。
铝合金的表面处理是一项系统工程，它是一系列机械和化学表面预处理工序与表面成膜处理工序的搭配和组合，其中铝的阳极氧化处理是目前铝表面处理的主要方法。
第二章 零件分析
铝合金作为亚音速飞机的主要用材，铝合金零部件的质量可以占到飞机总质量的65%~75%。其中主要是用作结构材料，如：蒙皮、框架、壁板、油箱、和起落架支柱等。
2.1表面处理方法分析
铝合金的表面处理方法有机械法和化学法两大类。机械法包括喷砂、刷光、扫纹和抛光处理等；化学法包括脱脂、碱洗、亚光处理等。
铝合金的表面成膜处理技术主要有阳极氧化、化学转化、电镀、与化学镀和有机物涂装等。
（a）阳极氧化处理
铝合金的阳极氧化膜的硬度高、耐腐蚀性能和耐磨损性能好，而且具有很好的透明度，从而使在阳极氧化处理之后的表面保持原有的金属质感。
（b）化学转化处理
铝合金的化学转化处理通常作为有机聚合物涂装的底层，有时候也作为铝的最终表面处理手段，其中以传统的铬化膜的耐腐蚀性最好。由于化学转化膜比较薄，其表面保护性能一般不如阳极氧化膜。
（c）电镀或化学镀处理.
电镀和化学镀本身是一项比较成熟的得到金属镀层的表面处理技术。但其电镀层对于铝的附着力往往很差，必须采取可靠的专门的镀前预处理。
（d）有机物涂装处理
有机物涂装处理技术包括刷涂、浸涂、喷涂和电泳等。有机聚合物涂装通常用化学转化膜作为底层，有时也采用阳极氧化膜作为底层。
2.2零件结构分析
飞机结构件中需进行阳极化处理的产品有型材、角材、平板、蒙皮、长桁、机加等不同类型。为满足不同零件的加工生产，针对不同类型零件需要研制多种类型工装，保证产品阳极化处理效果满足要求。
第三章工艺分析
3.1阳极氧化的分类及特点
铝是钝化型金属，表面钝态氧化膜是提供保护的重要因素，因此阳极氧化处理是一种非常有效的金属保护手段。铝的阳极氧化处理工艺可以从电解质溶液角度加以分类，如下表所示：
3.2阳极氧化的工艺流程
航空用零件通常使用铬酸阳极氧化与硫酸阳极氧化两种方法。
铝合金的硫酸阳极氧化是铝合金作为阳极置于硫酸槽液中，利用电解作用使其表面形成阳极氧化膜的过程。硫酸槽液具有下列明显优点：生产操作成本低、膜的透明度高、耐蚀性和耐磨性较好、电解着色和化学染色都比较容易。
铬酸氧化膜比硫酸氧化膜要薄得多，一般厚度只有2~5um，能保持原来部件的尺寸精度和表面光洁度。铬酸氧化膜质软而弹性好，耐磨性不如硫酸氧化膜。铬酸溶液对铝的腐蚀溶解小，适用于铸件、铆接件、和机械加工件的表面处理。
第四章 夹具的材料选择
4.1夹具的特点
部分零件没有预留出阳极氧化处理时供装挂的耳片或余量，导致夹具必须与零件直接接触。原有的弹簧型阳极氧化夹具结构较简单，装夹方法单一，无法满足此类零件批量生产需要。为满足不同零件的加工生产，保证零件正常交付，针对不同类型零件，需要研制多种类型工装，保证产品阳极化处理效果满足要求。
4.2 材料的选择
制造阳极氧化夹具的材料可选择与零件材质相同的铝及其合金或者选择耐腐蚀的钛合金。铝及其合金制造的阳极氧化夹具由于与待处理零件材质相同，不会对零件表面的阳极氧化膜产生不利的影响，而且不会影响槽液中的电解质。但是这种夹具材料消耗非常大。而钛合金制造的阳极氧化夹具对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强，对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力，对于批量较大的零件非常有效。
4.2.1铝制阳极氧化夹具
铝质阳极氧化夹具的工装材料以选择硬质铝材为好。硬质铝材一般具有较高的强度，可以进行热处理强化，点焊焊接性能良好，也可铆接，阳极氧化处理后其抗腐蚀性也会大大提高。但铝制阳极氧化夹具在使用时会导致槽液中铝离子含量的增加，在零件、槽壁和热交换器上易产生铝盐沉淀，影响产品质量。
4.2.2钛合金阳极氧化夹具
钛合金具有以下优点：
（a）钛合金的比强度（强度/密度）远大于其他金属结构材料。
（b）对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强，具有优良的抗腐蚀能力。
（c）钛合金可以焊接，常用的焊接方式有：氩弧焊、埋弧焊、真空电子束焊等。
强度高、抗蚀性好的特点决定了由其制造的阳极氧化夹具在阳极氧化处理时夹紧力的保证且不会在电解质中被腐蚀。
第五章 夹具的结构形式及使用
铝合金阳极氧化夹具结构以个体式为宜，钛合金阳极氧化夹具则无此类要求。铝合金阳极氧化夹具若采用组装式的，则经过几次使用后铆接或焊接处会因腐蚀而松动，阻碍阳极化过程中电流的流通。
第六章 总结
铝合金经阳极氧化处理后，金属表面形成的氧化物薄膜，改变了金属的表面状态和性能，其耐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性、耐热性均有大幅度提高。我们需要处理的产品种类多样且数量繁多， 合理选用适合的阳极氧化夹具对节约加工成本，提高工作效率具有很大的意义。
参考文献：
《夹具的设计与制作》中国劳动出版社傅玲梅
《铝合金阳极化与表面处理技术》化学工业出版社编委会
