阅读说明：本技术 一种直升机主桨毂镀层损伤修复方法和装置 (Helicopter main hub plating damage repairing method and device ) 是由 沈军 李健 李宗原 吴云章 高伏 高延达 于 2020-07-01 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种直升机主桨毂镀层损伤修复方法和装置。直升机主桨毂镀层损伤修复方法包括：对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行表面除油和除锈的预处理；使用至少一仿形刷镀笔,对预处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域依次进行电净处理、活化处理和打底处理；其中,仿形刷镀笔的型号根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定；使用仿形刷镀笔和刷镀液,对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理,直至镀层厚度满足预设厚度条件。由此,可实现原位修复直升机桨毂的镀层损伤区域,高效恢复桨毂抗腐蚀能力,有效提升直升机桨毂寿命和使用安全。(The application provides a helicopter main hub plating damage repairing method and device. The helicopter main hub plating damage repairing method comprises the following steps: carrying out surface oil removal and rust removal pretreatment on a plating damage area of a helicopter main hub; sequentially performing electric cleaning treatment, activation treatment and priming treatment on a plating damage area of a pretreated helicopter main hub by using at least one profiling brush plating pen; the type of the profiling brush plating pen is determined according to the position of a plating damage area of a main hub of the helicopter; and performing electric brush plating treatment on a plating layer damaged area of the helicopter main hub subjected to priming treatment by using a profiling brush plating pen and a brush plating solution until the thickness of the plating layer meets a preset thickness condition. Therefore, the coating damage area of the helicopter hub can be repaired in situ, the corrosion resistance of the hub can be recovered efficiently, the service life of the helicopter hub is effectively prolonged, and the use safety of the helicopter hub is effectively improved.)

一种直升机主桨毂镀层损伤修复方法和装置

技术领域

本申请实施例涉及直升机维护技术领域，尤其涉及一种直升机主桨毂镀层损伤修复方法和装置。

背景技术

直升机桨毂是直升机旋翼的重要部件，直升机浆毂的性能直接影响直升机的飞行新能和操作性能。通常在直升机浆毂表面镀镉以对直升机浆毂进行防腐蚀保护。但是经实地调研发现，直升机桨毂镀层在直升机使用2年左右出现脱落，到使用第3年开始出现腐蚀，当直升机桨毂的镀层出现脱落或腐蚀后对直升机浆毂的保护性能降低。

镉镀层是一个自牺牲性镀层，以镉镀层自身的腐蚀保护基体金属不受腐蚀。直升机桨毂镉镀层脱落及腐蚀情况普遍，甚至出现严重腐蚀情况。正常的镉镀层表面显示出杂色斑点，颜色变化由白至褐。随着腐蚀进一步加剧，镉镀层脱落或大面积失效后将失去对桨毂的保护作用。目前，维护人员只能对镉镀层进行频繁擦洗和涂油保护，而这种保护方式防腐蚀效果差且工作量大，并且桨毂表面涂油后更容易粘附砂尘，擦洗时将进一步加剧表面镀层脱落，形成恶性循环。所以现有技术中缺少原位修复直升机桨毂损伤镀层的手段。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种直升机主桨毂镀层损伤修复方法和装置，用以克服现有技术中缺少原位修复直升机桨毂损伤镀层的手段的问题。

本申请实施例提供一种直升机主桨毂镀层损伤修复方法，包括：对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行表面除油和除锈的预处理；使用至少一仿形刷镀笔，对预处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域依次进行电净处理、活化处理和打底处理；其中，仿形刷镀笔的型号根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定；使用仿形刷镀笔和刷镀液，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件。

可选地，在本申请一具体实施例中，每升刷镀液包括：氧化镉112g，甲基磺酸200g，乙二胺165ml，甲酸2.8ml，草酸铵1.8g。

可选地，在本申请一具体实施例中，使用仿形刷镀笔和刷镀液，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件包括：使用仿形刷镀笔和刷镀液，在刷镀处理电压下对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，以使得形成的镀层的镀层晶粒和表面孔隙满足预设微观形貌条件。

可选地，在本申请一具体实施例中，方法还包括：使用多个备选刷镀电压值分别进行电刷镀，形成与各备选刷镀电压值对应的镀层；对与各备选刷镀电压值对应的镀层进行微观形貌分析，获得每个镀层的镀层晶粒信息和表面孔隙信息；根据每个镀层晶粒信息和表面孔隙信息，从多个备选刷镀电压值中确定刷镀处理电压。

可选地，在本申请一具体实施例中，使用仿形刷镀笔和刷镀液，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件包括：仿形刷镀笔在预设运动速度下对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件，其中，预设运动速度的取值范围为10m/min～16m/min。

可选地，在本申请一具体实施例中，使用仿形刷镀笔和刷镀液，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件包括：获得打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域的尺寸信息；根据尺寸信息和预设厚度条件，确定需进行电刷镀处理的至少一电镀区域，以及电镀区域对应的镀层厚度；根据电镀区域对应的镀层厚度、电镀区域的面积、刷镀液的耗电系数，确定对电镀区域进行电刷镀处理过程中所需消耗电量的电量阈值；对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，当电刷镀处理过程中所消耗的电量达到电量阈值时，停止进行电刷镀处理。

可选地，在本申请一具体实施例中，根据电镀区域对应的镀层厚度、电镀区域的面积、刷镀液的耗电系数，确定对电镀区域进行电刷镀处理过程中所需消耗电量的电量阈值包括：根据电镀区域对应的镀层厚度、电镀区域的面积、刷镀液的耗电系数，利用镀层厚度公式确定对电镀区域进行电刷镀处理过程中所需消耗电量的电量阈值；其中，δ为镀层厚度；S为镀层面积；C为刷镀液的耗电系数；Q为电刷镀过程中所需消耗电量。

可选地，在本申请一具体实施例中，在使用仿形刷镀笔和刷镀液，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件之后，方法还包括：吹干进行电刷镀处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域。

可选地，在本申请一具体实施例中，在对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行表面除油和除锈的预处理之前，方法还包括：对直升机主桨毂的非镀层损伤区域进行防水处理。

本申请实施例提供一种直升机主桨毂镀层损伤修复装置，包括至少一仿形刷镀笔、电源，仿形刷镀笔与电源电连接，其中，仿形刷镀笔用于在对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行表面除油和除锈的预处理之后，对预处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域依次进行电净处理、活化处理和打底处理；其中，仿形刷镀笔的型号根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定；仿形刷镀笔还用于和刷镀液配合，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件。

由以上技术方案可见，本申请实施例提供一种直升机主桨毂镀层损伤修复方法。通过对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行表面除油和除锈的预处理。使用至少一仿形刷镀笔，对预处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域依次进行电净处理、活化处理和打底处理，其中，仿形刷镀笔的型号根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定。使用仿形刷镀笔和刷镀液，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件。由于电刷镀设备多为便携式或可移动式，体积小，重量轻，便于拿到现场使用或进行野外抢修，并且仿形刷镀笔的型号根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定，使用仿形刷镀笔可满足刷镀外圆、凹孔及平面的要求，实现对桨毂复杂结构部位的镀层修复，所以本实施例提供的直升机主桨毂镀层损伤修复方法可实现原位修复直升机桨毂的镀层损伤区域，高效恢复桨毂抗腐蚀能力，有效提升直升机桨毂寿命和使用安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一直升机主桨毂镀层损伤修复方法的流程示意图；

图2为本申请实施例二直升机主桨毂镀层损伤修复方法的流程示意图；

图3为本申请实施例二直升机主桨毂镀层损伤修复方法中的镀层的晶粒尺寸随刷镀处理电压的变化曲线；

图4a-4e为本申请实施例二直升机主桨毂镀层损伤修复方法中的镀层表面微观形貌示意图；

图5为本申请实施例三直升机主桨毂镀层损伤修复装置的结构示意图。

具体实施方式

当然，实施本申请实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。

实施例一

如图1所示的直升机主桨毂镀层损伤修复方法，本实施例的直升机主桨毂镀层损伤修复方法包括：

步骤S101、对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行表面除油和除锈的预处理。

本实施例中，若直升机主桨毂的某一区域的镀层出现脱落或大面积失效的现象，则该区域为直升机主桨毂的镀层损伤区域。当直升机主桨毂的镀层出现损伤后，镀层将不能对该区域的直升机主桨毂进行保护，因此在直升机主桨毂的区域会出现锈蚀产物和油污。

由于被镀基体表面不洁会降低镀层与基体金属的结合强度，甚至会导致基体金属沉积不上镀层。所以，在对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理之前，需要将锈蚀和油污去除。

本实施例中，采用有机溶剂清洗直升机主桨毂的镀层损伤区域表面油污，以初步去除镀层损伤区域的油污，以减少油污对镀层沉积的影响。其中，有机溶剂具有溶解性强、挥发性好、毒性小、不易着火、价格便宜和对被涂物没有腐蚀性的特点。采用有机溶剂清洗直升机主桨毂的镀层损伤区域表面油污，其脱脂速度快，效率高，脱脂干净彻底，对各类油脂的去除效果都非常好。有机溶剂的种类可根据实际需求进行选择，例如，有机溶剂包括苯类、醚类、酮类、酚类和含氯溶剂等。最常用的除油脂溶剂有三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯等。

本实施例中，通过机械打磨锈蚀部位，完全除去镀层损伤区域的铁锈获得光亮、新鲜且微观粗糙的直升机主桨毂表面，以消除铁锈对镀层沉积的影响。例如，可通过200目砂纸打磨去除直升机主桨毂的镀层损伤区域的铁锈。

步骤S102、使用至少一仿形刷镀笔，对预处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域依次进行电净处理、活化处理和打底处理。其中，仿形刷镀笔的型号根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定。

本实施例中，由于直升机主桨毂构造较为复杂，其中包含有不少内孔、外圆、平面等结构，使得通常的刷镀笔不能满足对直升机主桨毂进行刷镀的要求。因此为了确保直升机主桨毂的不同部位上均能镀上镀层，根据测量直升机主桨毂各个位置的尺寸，设计不同型号的仿形刷镀笔。当对直升机主桨毂进行镀层损伤修复时，根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定仿形刷镀笔的型号，该型号的仿形刷镀笔能够对直升机主桨毂的镀层损伤区域的表面进行电净处理、活化处理和打底处理等。

本实施例中，电净处理是采用通电的方法，利用电净液的乳化和皂化作用，对镀件表面进行彻底除油的过程。由于在直升机主桨毂的基体金属表面上有较多的微孔，油污存留在表面微孔中，很难通过一次表面除油处理除净，所以需要通过电净处理方法对基体金属表面进行彻底除油。

本实施例中，活化处理实际上是对镀件的表面进行电解刻蚀和化学腐蚀的过程。从微观上看，刻蚀后的基体表面会产生许多均匀分布的微坑。在刷镀时，由于镀液的分散能力和均镀能力可以把这些微坑都填补起来，把镀层整体十分牢固地镶嵌在基体表面上。从而提高镀层和基体的结合强度。

本实施例中，打底处理是在基体金属和镀层之间的接缝表面涂打底材料的过程。通过在基体金属上涂覆打底材料，可提高镀层与基体金属的结合强度。

步骤S103、使用仿形刷镀笔和刷镀液，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件。

本实施例中，电刷镀处理是借助电化学方法,以浸满刷镀液的镀笔为阳极, 以被镀基体金属作为负极，使金属离子在被镀基体表面上放电结晶,形成金属覆盖层的工艺过程。刷镀时镀笔与工件表面接触并不断地移动，在镀笔与工件接触的那些部位，镀液中的金属离子在电场力的作用下扩散到工件表面，在表面获得电子被还原成金属原子，这些金属原子沉积结晶就形成了镀层，随着刷镀时间的增长镀层增厚。其中，当对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理时，该工件为直升机主桨毂。电刷镀的用电量、用水量比槽镀少得多，可以节约能源，资源。并且和电解槽电镀工艺相比，电刷镀中刷镀笔和镀件之间有一定的相对运动，因而被刷镀的表面不是全部同时发生金属原子放电结晶的，而是被镀表面各点在刷镀笔与其接触时局部发生瞬间放电结晶，更有利于形成结晶细密的涂层，从而获得结合力、稳定性良好的镀层结构。

本实施例中，刷镀液中的大多数是金属有机络合物水溶液，络合物在水中有相当大的溶解度，并且有很好的稳定性。刷镀液中金属离子含量通常比槽镀高几倍到十几倍，从而降低刷镀液的用量。并且刷镀液其性能稳定，能在较宽的电流密度和温度范围内使用，使用过程中不必调整金属离子浓度。并且，刷镀液不燃、不爆、无毒性，大多数镀液接近中性，腐蚀性小，因而能保证手工操作的安全性，也便于运输和储存。

本实施例中，预设的厚度条件可以为镀层厚度满足直升机主桨毂的防护等级时镀层厚度的取值范围。

由以上本申请实施例可见，直升机主桨毂镀层损伤修复方法。对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行表面除油和除锈的预处理。使用至少一仿形刷镀笔，对预处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域依次进行电净处理、活化处理和打底处理，其中，仿形刷镀笔的型号根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定。使用仿形刷镀笔和刷镀液，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件。由于电刷镀设备多为便携式或可移动式，体积小，重量轻，便于拿到现场使用或进行野外抢修，并且仿形刷镀笔的型号根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定，使用仿形刷镀笔可满足刷镀外圆、凹孔及平面的要求，实现对桨毂复杂结构部位的镀层修复，所以本实施例提供的直升机主桨毂镀层损伤修复方法可实现原位修复直升机桨毂的镀层损伤区域，高效恢复桨毂抗腐蚀能力，有效提升直升机桨毂寿命和使用安全。

基于前述实施例提供的直升机主桨毂镀层损伤修复方法，本申请还提供另一种直升机主桨毂镀层损伤修复方法。下面结合附图和实施例对该方法的具体实现进行描述。

实施例二

如图2所示的直升机主桨毂镀层损伤修复方法，本实施例的直升机主桨毂镀层损伤修复方法包括：

步骤S201、对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行表面除油和除锈的预处理。

本实施例中，步骤S201与实施例一中的步骤S101相同，在此不再赘述。

可选地，在步骤S201之前还包括：对直升机主桨毂的非镀层损伤区域进行防水处理。

其中，由于直升机主桨毂采用局部修复，即仅需直升机主桨毂的镀层损伤区域进行修复，所以对不需要电刷镀处理的非镀层损伤区域进行防水处理，可避免刷镀液对直升机主桨毂的其它表面产生腐蚀。

例如，可通过防水布将不需要修复部位进行遮挡，并用胶带将防水布缠紧，或者用可剥离胶将防水布和桨毂接头处密封，以防止镀液的渗漏到非镀层损伤区域的其他部件上。由于桨毂零件局部不规则，可根据直升机主桨毂的尺寸制作不同尺寸的防水布，并将这些防水布进行拼接，以对桨毂零件进行防水处理，避免刷镀液对零部件其它表面产生腐蚀。防止在刷镀过程中刷镀液对处于非镀层损伤区域的其他部件产生二次污染。

步骤S202、使用至少一仿形刷镀笔，对预处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域依次进行电净处理、活化处理和打底处理。其中，仿形刷镀笔的型号根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定。

本实施例中，在进行电净处理中，仿形刷镀笔接电源的正极，直升机主桨毂接电源的负极，进行电净处理的工作电压值为12V，仿形刷镀笔在直升机主桨毂镀层损伤区域来回擦拭，其运动速度的取值范围为9m/min～ 15m/min，电净处理的处理时长为10S,处理完后用水冲洗。通过电净处理，可去除直升机主桨毂的镀层损伤区域的表面油膜，使镀层与基体两种金属间能够形成金属键合，从而提高镀层与基体金属之间的结合强度。

本实施例中，活化处理包括强活化处理和弱活化处理。

其中，在强活化处理中，使用2#活化液，并使仿形刷镀笔接电源的负极，直升机主桨毂接电源的正极，进行活化处理的工作电压值为12V，仿形刷镀笔在直升机主桨毂镀层损伤区域来回擦拭，其运动速度的取值范围为9 m/min～15m/min。强活化处理的处理时长为10S,处理完后用水冲洗。通过强活化处理可去除基体金属表面氧化膜和杂质，可提高镀层和基体金属的结合强度。在强活化处理后,工件表面出现黑灰色为正常，在用水冲洗后表面呈现暗灰色和黑灰色。

其中，弱活化处理，中，使用3#活化液，并使仿形刷镀笔接电源的负极，直升机主桨毂接电源的正极，进行活化处理的工作电压值为12V。弱活化处理的处理时长为20S,处理完后用水冲洗彻底冲洗杂质和活化液。通过弱活化处理可去除强活化处理中产生的基体金属表面炭黑层，提高镀层和基体金属的结合强度。弱活化处理后工件表面呈银灰色。

由于2#活化液具有较强的消除表面氧化膜和疲劳层的能力，适用于中碳钢、中碳合金钢、高碳钢、高碳合金钢，并且直升机桨毂材料属于中碳合金钢，所以通过3#活化液与2#活化液的配合使用，可消除直升机主桨毂的表面氧化膜和疲劳层，并在直升机桨毂表面产生微坑、微沟等等微观的凹凸结构。这些凹凸结构可提高提高镀层与直升机桨毂的机械结合强度。

本实施例中，采用特殊镍进行打底处理，打底处理的工作电压值为10V，仿形刷镀笔接电源的正极，直升机主桨毂接电源的负极，仿形刷镀笔在直升机主桨毂镀层损伤区域来回擦拭，刷镀时长为5s。通过打底处理可提高镀层与基体金属的结合强度。

步骤S203、使用仿形刷镀笔和刷镀液，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件。

本实施例中，在电刷镀处理中，根据刷镀部位的不同，选择合适的仿形刷镀笔，仿形刷镀笔接电源的正极，直升机主桨毂接电源的负极，仿形刷镀笔在直升机主桨毂镀层损伤区域来回擦拭，以进行电刷镀处理,处理完后用水冲洗。通过电刷镀处理，可在直升机主桨毂的镀层损伤区域生成新的镀层，并且镀层表面呈现灰白色，接近桨毂其它未修复部位镀层的颜色。

本实施例中，由于刷镀工艺参数，如刷镀液配方、刷镀处理电压、仿形刷镀笔的运动速度等，决定着镀层晶格生成的主要历程。所以为了提高形成的镀层与直升机主桨毂之间的结合强度，优化镀层组织结构等，在电刷镀处理中，需要对刷镀液配方、刷镀处理电压、仿形刷镀笔的运动速度的技术参数进行选择。

本实施例中，刷镀液是由多种无机物和有机物在一定量的范围内按一定配比配制而成。其中，该镀层为镉镀层，对应的，电刷镀为低氢脆镉镀液。

可选地，通过四因素三水平正交试验法优化刷镀液配方，每升刷镀液包括：氧化镉112g，甲基磺酸200g，乙二胺165ml，甲酸2.8ml，草酸铵1.8g。提高形成镀层的氢脆性能，降低由于氢脆造成镀层的脱落，从而提高电刷度效果。

本实施例中，刷镀处理电压的高低，直接影响着刷镀液的沉积速度和镀层质量。当刷镀处理电压偏高时，刷镀处理电流相应提高，发热量也会增大，使得镀液温度升高，镀层表面很容易干燥，使得镀液浪费严重，仿形刷镀笔烧损严重，容易使镀层粗糙发黑，甚至使镀层过热脱落。当刷镀处理电压偏低时，刷镀液的沉积速度太慢，并且出现镀层质量下降的情况。所以，为了得到高质量的镀层，并提高生产效率，应按刷镀液确定刷镀处理电压的电压范围，并在不同阶段灵活使用。

可选地，刷镀处理电压的取值范围为6V～14V。在不同阶段灵活选用刷镀处理电压的电压值，可提高镀层的质量，并提高生产效率。

其中，对同一种刷镀液，并在相同的工艺条件下，整个电刷镀过程中的刷镀处理电压有时也要视情况不断调节。例如，当直升机主桨毂的镀层损伤区域面积较小时，刷镀处理电压宜使用较低的电压；当直升机主桨毂的镀层损伤区域面积较大时，刷镀处理电压宜使用较高的电压。当仿形刷镀笔的运动速度较慢时，即仿形刷镀笔与直升机主桨毂相对运动速度较慢时，刷镀处理电压宜使用较低的电压；当仿形刷镀笔的运动速度较快时，刷镀处理电压宜使用较高的电压。在刚开始进行电刷镀时，若刷镀液与直升机主桨毂温度较低，则刷镀处理电压应低些，然后可逐渐提高。

可选地，在电刷镀过程中，由于刷镀处理电压影响镀层表面晶粒的大小和孔隙率，为了保证镀层组织性能，步骤S203包括：

步骤S203a、使用仿形刷镀笔和刷镀液，在刷镀处理电压下对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，以使得形成的镀层的镀层晶粒和表面孔隙满足预设微观形貌条件。

其中，不同刷镀处理电压下形成的镀层的表面形态、镀层晶粒的大小及孔隙并不完全相同。随着刷镀处理电压的升高，阴极极化作用增强，晶体的形核和生长速度增加。由此，通过控制刷镀处理电压，可控制形成的镀层的镀层晶粒和表面孔隙。当镀层表面致密且镀层晶粒细小，有利于减少腐蚀介质对镀层的破坏，减缓对基体金属的腐蚀，从而延长直升机的服役寿命。

其中，预设微观形貌条件包括镀层晶粒的阈值范围和表面孔隙的阈值范围，只有当镀层晶粒的大小在镀层晶粒的阈值范围内，同时，表面孔隙率在表面孔隙的阈值范围时，才能获得表面致密且镀层晶粒细小的镀层。其中，镀层晶粒的阈值范围和表面孔隙的阈值范围可根据实际应用情况进行设置。

可选地，为了获得能够使镀层的镀层晶粒和表面孔隙满足预设微观形貌条件的刷镀处理电压值，步骤S203包括：

步骤S203b、使用多个备选刷镀电压值分别进行电刷镀，形成与各备选刷镀电压值对应的镀层；对与各备选刷镀电压值对应的镀层进行微观形貌分析，获得每个镀层的镀层晶粒信息和表面孔隙信息；根据每个镀层晶粒信息和表面孔隙信息，从多个备选刷镀电压值中确定刷镀处理电压。

其中，备选刷镀电压值可以在保证得到高质量的镀层和高生产效率的条件下的刷镀电压的取值范围中选取。

其中，微观形貌分析为通过扫描电子显微镜观察镀层形貌，从而获得镀层的表面形态、镀层晶粒大小和孔隙率。

例如，如图3和图4a-图4e所示，可选用6V、8V、10V、12V、14V刷镀电压。用QUANTA200型扫描电子显微镜观察各个电压对应的镀层形貌。图4a-图4e为在相同的缩放比例(放大倍数为4000倍)下的微观形貌示意图。其中，图4a为刷镀电压值为6V时生成的镀层的微观形貌示意图；图4b为刷镀电压值为8V时生成的镀层的微观形貌示意图；图4c为刷镀电压值为10V 时生成的镀层的微观形貌示意图；图4d为刷镀电压值为12V时生成的镀层的微观形貌示意图；图4e为刷镀电压值为14V时生成的镀层的微观形貌示意图。不同刷镀电压下镀层表面形态、镀层晶粒大小和孔隙率不完全相同。如图3所示，其中，横坐标为刷镀处理电压，纵坐标为镀层晶粒大小，随着刷镀处理电压的升高，阴极极化作用增强，晶体的形核和生长速度增加。当刷镀镉电压6V，镀层表面有许多细小的晶粒，但镀层表面孔隙率较大，严重影响镀层的耐腐蚀性能。当刷镀镉电压8V，镀层晶粒细小，镀层致密，镀层晶粒平均粒径为0.92μm。在随着刷镀电压的进一步增加(当刷镀镉电压为10V、12V)，镀层晶粒生长速度大于形核速度，使镀层表面晶粒逐渐增大，表面孔隙逐渐增多。当刷镀电压为14V时，镀层晶粒增大明显，表面晶粒呈现团簇状，孔隙率也大幅度增加。由此，确定刷镀处理电压值为8V，在刷镀处理电压下进行电刷镀形成的镀层的镀层晶粒细小，镀层致密，镀层晶粒平均粒径为0.92 μm，使得形成的镀层的镀层晶粒和表面孔隙满足预设微观形貌条件。有利于减少腐蚀介质对镀层的破坏，减缓对基体金属的腐蚀，从而延长直升机的服役寿命。

可选地，为了提高镀层的机械性能，步骤S203包括：

步骤S203c、仿形刷镀笔在预设运动速度下对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件，其中，预设运动速度的取值范围为10m/min～16m/min。

其中，在进行电刷镀处理时，仿形刷镀笔在直升机主桨毂镀层损伤区域来回擦拭，即仿形刷镀笔处于运动状态。通过使仿形刷镀笔处于运动状态，可以允许使用大电流密度；而不“烧焦”工件表面，提高沉积速度和生产效率；可以对刷镀液起搅拌作用，使刷镀液的浓度、电流密度在被镀表面上不断变化，克服浓差极化现象，使更多的金属离子有机会还原沉积；可以机械地驱除工件表面上的气泡和其它杂质，有利于减少氢脆，提高镀层质量；可以维持晶粒断续成长的结晶过程，形成高密度位错，有利于细化晶粒、强化镀层，提高镀层的机械性能。

其中，仿形刷镀笔需要在预设运动速度进行电刷镀处理，可提高镀层的质量，并提高工作效率。在进行电刷镀处理中，若仿形刷镀笔的运动速度太慢，仿形刷镀笔与工件接触部位发热量大，镀层易发黑，并且局部还原时间长导致镀层生长太快，使得镀层组织粗糙。若镀液供送不充分，还会造成局部离子贫乏，镀层组织疏松的问题。若仿形刷镀笔的运动速度太快，会降低电流效率和沉积速度。在此情况下形成的镀层虽然致密，但镀层的应力太大，易脱落。在进行电刷镀处理起镀时，仿形刷镀笔的运动速度宜采用下限，随着工件和镀液温度升高，运动速度应相应加快。在提高电压和电流密度时，相对运动速度也要适当提高，反之应降低。

可选地，为了控制镀层的厚度，步骤S203包括：

步骤S203d、获得打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域的尺寸信息；根据尺寸信息和预设厚度条件，确定需进行电刷镀处理的至少一电镀区域，以及电镀区域对应的镀层厚度；根据电镀区域对应的镀层厚度、电镀区域的面积、刷镀液的耗电系数，确定对电镀区域进行电刷镀处理过程中所需消耗电量的电量阈值；对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，当电刷镀处理过程中所消耗的电量达到电量阈值时，停止进行电刷镀处理。

其中，由于在进行电刷镀处理过程中，形成的镀层的厚度不能直接测量。并且电刷镀处理是借助电化学方法,使金属离子在被镀基体表面上放电结晶, 形成金属覆盖层的工艺过程，即电刷镀处理形成的镀层的体积与电刷镀处理过程中消耗的电量相对应。所以，在获得电镀区域的面积的条件下，可根据电刷镀处理过程中消耗的电量，判断镀层厚度是否满足预设厚度条件。当镀层厚度是否满足预设厚度条件时，则停止电刷镀处理。

可选地，为了精确控制镀层的厚度，步骤S203包括：

步骤S203e、根据电镀区域对应的镀层厚度、电镀区域的面积、刷镀液的耗电系数，确定对电镀区域进行电刷镀处理过程中所需消耗电量的电量阈值包括：根据电镀区域对应的镀层厚度、电镀区域的面积、刷镀液的耗电系数，利用镀层厚度公式确定对电镀区域进行电刷镀处理过程中所需消耗电量的电量阈值；其中，δ为镀层厚度；S为镀层面积；C为刷镀液的耗电系数；Q为电刷镀过程中所需消耗电量。

其中，法拉第电解定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系的，又称为电解定律，是电镀过程遵循的基本定律。根据法拉第电解定律，并进行相关电刷镀实验，得出镀层厚度公式。在实际电刷镀过程中采用安培小时计刷镀电源，可参照安培计时数控制镀层厚度。安培小时计精度越高，镀层厚度控制得越准。

例如，在电刷镀工艺参数为：刷镀处理电压值为8V，电刷镀液的沉积速度5μm/min，仿形刷镀笔的运动速度6～12m/min时。可通过多次实验测得，刷镀液的耗电系数为0.037Ah/(dm²*μm)。由此，当得知镀层面积S，基于镀层厚度公式，就可以确定电刷镀过程中所需消耗电量与电刷镀形成的镀层的厚度之间的精确对应关系。由此，可确定镀层厚度满足预设厚度条件时消耗电量的电量阈值。进而当电刷镀过程中所需消耗电量达到电量阈值时，确定电刷镀处理完成。

步骤S204、吹干进行电刷镀处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域。

本实施例中，通过吹干处理可去除修复后的直升机主桨毂表面的液体，使直升机主桨毂处于可工作状态，提高了工作效率。

由以上本申请实施例可见，直升机主桨毂镀层损伤修复方法可对不需要电刷镀处理的非镀层损伤区域进行防水处理，可避免刷镀液对直升机主桨毂的其它表面产生腐蚀，防止在刷镀过程中刷镀液对处于非镀层损伤区域的其他部件产生二次污染。通过电净处理，可去除直升机主桨毂的镀层损伤区域的表面油膜，使镀层与基体两种金属间能够形成金属键合，从而提高镀层与基体金属之间的结合强度。通过活化处理可消除直升机主桨毂的表面氧化膜和疲劳层，并在直升机桨毂表面产生微坑、微沟等等微观的凹凸结构。这些凹凸结构可提高提高镀层与直升机桨毂的机械结合强度。通过打底处理可提高镀层与基体金属的结合强度。

并且在直升机主桨毂镀层损伤修复方法中，通过四因素三水平正交试验法优化刷镀液配方，每升刷镀液包括：氧化镉112g，甲基磺酸200g，乙二胺 165ml，甲酸2.8ml，草酸铵1.8g。提高形成镀层的氢脆性能，降低由于氢脆造成镀层的脱落，从而提高电刷度效果。通过控制刷镀处理电压，可得到高质量的镀层，并提高生产效率。通过控制刷镀处理电压，可控制形成的镀层的镀层晶粒和表面孔隙。当镀层表面致密且镀层晶粒细小，有利于减少腐蚀介质对镀层的破坏，减缓对基体金属的腐蚀，从而延长直升机的服役寿命。通过控制仿形刷镀笔的运动速度，可提高镀层的质量，并提高工作效率。根据电刷镀处理过程中消耗的电量，精确控制电刷镀处理形成的镀层的厚度。通过吹干处理可去除修复后的直升机主桨毂表面的液体，使直升机主桨毂处于可工作状态，提高了工作效率。

基于前述实施例提供的直升机主桨毂镀层损伤修复方法，相应地，本申请还提供一种直升机主桨毂镀层损伤修复装置。下面结合附图和实施例对该装置的具体实现进行描述。

实施例三

如图5所示的直升机主桨毂镀层损伤修复装置，本实施例的直升机主桨毂镀层损伤修复装置包括：至少一仿形刷镀笔301、电源302，仿形刷镀笔 301与电源302电连接，其中，仿形刷镀笔301用于在对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行表面除油和除锈的预处理之后，对预处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域依次进行电净处理、活化处理和打底处理；其中，仿形刷镀笔301的型号根据直升机主桨毂的镀层损伤区域的所在位置确定；仿形刷镀笔301还用于和刷镀液配合，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件。

本实施例中，该电源302为直流电源设备，当然为了控制形成镀层的厚度，该电源302安培小时计刷镀电源。如DSD-75S型刷镀电源，该恒压式可调节的直流电源，根据刷镀工艺要求调节电压，电源302体积较小，重量较轻，底部设有滚轮，便于携带。

本实施例中，仿形刷镀笔301可根据测量直升机主桨毂各个位置的尺寸，进行设计得到，以满足刷镀直升机桨毂零件外圆、凹孔及平面的要求。其中，仿形刷镀笔301采用高纯细石墨块作阳极材料，石墨块外面包裹上棉花和耐磨的涤棉套。刷镀时，首先使仿形刷镀笔301的棉花或涤棉套浸满刷镀液，然后使仿形刷镀笔301以一定的运动速度在工件表面上移动。

可选地，每升刷镀液包括：氧化镉112g，甲基磺酸200g，乙二胺165ml，甲酸2.8ml，草酸铵1.8g。

可选地，仿形刷镀笔301还用于和刷镀液配合，在刷镀处理电压下对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，以使得形成的镀层的镀层晶粒和表面孔隙满足预设微观形貌条件。

可选地，仿形刷镀笔301还用于使用多个备选刷镀电压值分别进行电刷镀，形成与各备选刷镀电压值对应的镀层；以使得可对与各备选刷镀电压值对应的镀层进行微观形貌分析，获得每个镀层的镀层晶粒信息和表面孔隙信息；根据每个镀层晶粒信息和表面孔隙信息，从多个备选刷镀电压值中确定刷镀处理电压。

可选地，仿形刷镀笔301还用于在预设运动速度下对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件，其中，预设运动速度的取值范围为10m/min～16m/min。

可选地，仿形刷镀笔301还用于，在获得打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域的尺寸信息，根据尺寸信息和预设厚度条件，确定需进行电刷镀处理的至少一电镀区域，以及电镀区域对应的镀层厚度，根据电镀区域对应的镀层厚度、电镀区域的面积、刷镀液的耗电系数，确定对电镀区域进行电刷镀处理过程中所需消耗电量的电量阈值之后，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，当电刷镀处理过程中所消耗的电量达到电量阈值时，停止进行电刷镀处理。

可选地，根据电镀区域对应的镀层厚度、电镀区域的面积、刷镀液的耗电系数，确定对电镀区域进行电刷镀处理过程中所需消耗电量的电量阈值包括：根据电镀区域对应的镀层厚度、电镀区域的面积、刷镀液的耗电系数，利用公式确定对电镀区域进行电刷镀处理过程中所需消耗电量的电量阈值；其中，δ为镀层厚度；S为镀层面积；C为刷镀液的耗电系数；Q为电刷镀过程中所需消耗电量。

可选地，在使用仿形刷镀笔301和刷镀液，对打底处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域进行电刷镀处理，直至镀层厚度满足预设厚度条件之后，还包括：吹干进行电刷镀处理后的直升机主桨毂的镀层损伤区域。

可选地，在对直升机主桨毂的镀层损伤区域进行表面除油和除锈的预处理之前，还包括：对直升机主桨毂的非镀层损伤区域进行防水处理。

本实施例的直升机主桨毂镀层损伤修复装置还可用于实现前述实施例一和实施例二直升机主桨毂镀层损伤修复方法中的其他步骤，并具有相应的方法步骤实施例的有益效果，在此不再赘述。

当然，实施本申请实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本申请实施例的目的。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请实施例权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请实施例也意图包含这些改动和变型在内。