机械镀技术是一种清洁环保的表面处理技术,在工业生产中应用广泛。机械镀工艺只能应用于小尺寸零部件,并且覆盖镀层比较单一,镀层质量及耐腐蚀性能不及合金镀层。因此,在湿法超声机械镀锌层的基础上,向锌粉中添加含量5%的铝粉,利用自行开发的装置进行试验获得湿法超声机械镀锌-铝复合镀层。本文主要分析了镀层形成过程中金属微粉的活化及沉积规律;用扫描电子显微镜观察分析了镀层的表面及断面形貌;用金相显微镜观察镀层的金相形貌;用测厚仪、划格器和贴试纸的方法分别检测了镀层的厚度、结合强度及镀层的孔隙率;通过中性盐雾试验及盐水浸泡全浸蚀实验测试了镀层的耐腐蚀性;同时利用电子显微镜的EDS模块、x射线衍射仪观察分析镀层的物相特征、元素分布及含量。分析了超声功率对镀层性能的影响规律及添加铝粉对镀层各成分的影响。检测结果表明:工件表面均覆盖完整、色泽均匀,无漏镀的地方,表面无明显脱皮、鼓泡等缺陷。添加铝粉后,获得的湿法超声机械镀锌-铝层比湿法超声机械镀锌层更为白亮。湿法超声机械镀锌-铝层表面是由板状区域与扁平状区域相互交叉堆积而成,镀层中锌粉(铝粉)颗粒或锌粉(铝粉)团相互塞积连成一体,锌粉、铝粉颗粒尺寸比原始尺寸要大。湿法超声机械镀锌-铝层厚度与设定厚度存在一定偏差,镀层孔隙率低、致密度高、结合强度较好、耐腐蚀性能好。由镀层成分分析和物相分析可知:镀层中有以单质形式存在的铝、锌、铁、锡等金属,无新相生成,铝的含量偏低,维持在3%~5%之间。铝在镀层形成过程中发生偏聚,并且在铝的表面极易生成一层致密的氧化膜,致使镀层的耐腐蚀性能明显提高。超声功率较低时,镀层表面不平整,光滑程度较低,颗粒间隙较大,表面存在离散的颗粒,质地比较疏松,镀层耐腐蚀性能较差。随着功率的增大,镀层表面粉团分布更均匀,隆起状减小,凹凸不平结构减小,平整度、光洁度、致密度提高,耐腐蚀性能增强。添加铝粉后,镀层中元素含量变化不明显,但在铝粉分布的地方存在先导金属的聚集现象。