7075铝合金因其比强度高,比重小及其良好的加工性能被广泛应用在航空、航天、船舶海洋等领域。但其成分中的活泼金属元素Mg和Zn在提高了强度的同时也降低了耐腐蚀性能,尤其海洋坏境中往复水浪冲击、盐水腐蚀和结构件之间的磨损腐蚀,会对其造成严重的磨损腐蚀。为增强铝合金的表面硬度、耐磨性能、抗磨损腐蚀能力、阻氢性能,故引入阳极氧化涂层对其进行保护,但其工艺参数对实际工况下的服役性能规律仍需深入探究。本文采用了硫酸-酒石酸电解液对7075铝合金进行阳极氧化处理增强其表面性能,以解决实际服役问题;从电解液成分、电压、时间、电流密度等因素探索最佳参数;后续对优化过的阳极氧化试样进行不同的封闭工艺,即醋酸镍和树脂封闭工艺,而后研究其在氢疲劳中的阻氢能力,包括氢疲劳前后的机械性能、力学性能、耐腐蚀性能。最终得出的结论如下:阳极氧化膜的结合强度主要受电解液硫酸浓度,酒石酸浓度,电压的影响,当电压为20V时,生成的阳极氧化膜最稳定,结合力最佳,而过高的电压会使温度升高,加快膜层在电解液中的溶解,成膜质量下降,过低的电压则产生较多孔隙和缺陷导致结合力下降。当硫酸浓度在140g/L,酒石酸浓度在0.5mol/L时的划痕结合力最佳。当硫酸浓度为110g/L,酒石酸为0.5mol/L时,磨损率最小为0.24×10-6mm~3/N·mm,干摩擦磨损性能最佳。当硫酸80g/L,酒石酸0.3mol/L时,摩擦系数最小,最小为0.221。而当硫酸浓度大到140g/L且酒石酸浓度在0.5～0.7mol/L时,摩擦系数会大幅度变大至0.7左右。阳极氧化膜层较薄时,磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损,阳极氧化膜较厚时,磨损机制转变为疲劳磨损。阳极氧化膜在NaCl溶液中的电化学腐蚀性能是保护铝合金基体的关键性能,从微观形貌上可见:适当添加酒石酸可提高成膜效率,减少氧化膜表面孔洞及缺陷,增强耐腐蚀性能。从极化曲线和阻抗谱拟合结果可知:当硫酸浓度为80g/L,酒石酸浓度为0.5mol/L,时间30min,电压20V时,7075铝合金阳极氧化膜成膜效率最好,耐腐蚀性能最佳。除此之外,阳极氧化膜的磨损腐蚀交互行为研究也非常重要。阳极氧化膜在3.5%NaCl溶液中摩擦时,腐蚀促进了磨损,与干摩擦磨损性能相比,磨损率明显增大了一个数量级,在阳极氧化薄膜缺陷处出现点蚀,在摩擦作用下导致应力腐蚀开裂和疲劳磨损,加速了腐蚀,严重时产生贯穿深孔,与此同时导致铝基体中的活泼金属元素形成复杂的电偶电池,发生电化学反应,导致腐蚀电位降低,腐蚀电流密度大幅增加,即磨损促进了腐蚀。针对高温高压充氢环境的服役环境,采用特制PCT型氢含量定氢测试仪进一步测试和证明表面涂层的阻氢能力,结果表明在高温高压氢环境下,阳极氧化的7075Al样品其质量仅产生0.2%的变化,表明期表面处理工艺生成的Al2O3氧化层致密。由于氢气疲劳过后的涂层表面变得粗糙松软,结合力变差,摩擦磨损性能大幅下降,疲劳磨损转变为以磨粒磨损和粘着磨损为主,树脂封闭所受到的影响稍好于醋酸镍封闭。附有阳极氧化膜的7075铝合金的力学性能并没有受到很大的负面影响,抗拉强度维持在590MPa,但氢疲劳过后的抗拉强度下降到230MPa,一方面由于氢疲劳中的热震使得7075铝合金相发生相变,另一方面由于氢原子的渗入使得涂层和基体内部发生缺陷和孔隙。在氢疲劳测试后,各个样品的极化曲线和阻抗谱前后发生变化,耐腐蚀性能大幅度下降。