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热浸镀铝技术因镀件浸镀后可大大提高其耐蚀性及高温抗氧化性能而应用广泛,但存在着浸镀温度过高而带来的一系列问题。高温不仅会对浸镀的设备造成损害,也会增加能耗,产生更高的成本;而且高温下铝与铁之间扩散反应剧烈,会导致热浸镀纯铝镀层的合金层过厚,影响镀件的成型加工性能。在熔池中添加一种或者几种合金元素,提高熔池流动性,降低浸镀温度,减薄镀层合金层厚度并提高其高温抗氧化性能,是最为简便的一种方法。本工作通过向热浸镀铝熔池中添加Sn和Ti元素,并借助扫描电子显微镜、能谱仪与X射线衍射分析仪等分析设备,分别研究了Sn对熔池流动性、镀层组织和抗高温氧化性能的影响以及Ti元素对镀层组织和抗高温氧化性能的影响。为了获得表面质量良好的镀层,本工作还利用正交实验法研制了一种新型的助镀剂及相关助镀工艺。将此助镀剂溶液加热至80℃,助镀处理3min,助镀后盐膜均匀、干燥时间短,浸镀后可获得表面平滑、均匀无漏镀的镀件。在纯Al及Al-Si熔池中添加不同含量的Sn的热浸镀实验结果表明:随着浸镀时间的增加,镀层的合金层厚度呈抛物线形式增加,表面层厚度未发生变化。随着熔池中Sn含量的增加,镀层合金层的厚度也在逐渐增加;在纯铝熔池和Al-5Si熔池中添加不同含量的Sn后,固定提取速度和温度下得到的镀层的表面层厚度随Sn含量的增加而逐渐减少,说明Sn的加入,改善了熔池的流动性能,降低了镀液的粘度,有利于降低熔池的浸镀温度;在800℃高温循环氧化100h的性能测试中发现,在实验范围内,随着Sn含量的增加,Al-Sn镀层的氧化速率逐渐增加,抗高温氧化能力逐渐降低,而Al-5Si-Sn镀层的氧化速率逐渐减少,其抗氧化性能力逐渐增强。Al-Sn镀层的氧化产物主要有Al2O3、Fe2O3、SnO2,Al-5Si-Sn镀层除以上氧化产物外还有SiO2。在纯Al及Al-5Si熔池中添加不同Ti含量的热浸镀实验结果表明:随着熔池中Ti含量的增加,纯Al熔池中浸镀试样的镀层的合金层厚度由98.40μm逐渐降低至54.37μm,而在Al-5Si熔池中,镀层的合金层厚度则逐渐增加;在800℃高温循环氧化100h的性能测试中发现,随着Ti含量的增加,铝钛镀层和铝硅钛镀层的氧化速率均在逐渐减少,高温抗氧化性能逐渐提高。此外,在镀层氧化后的表面氧化层中均发现了呈条状的TiAl相,这种化合物与氧化膜结合紧密,提高了氧化层的致密性,加强了对氧原子的阻隔作用,因而增强了镀层的高温抗氧化性能。