镁及其合金是目前工业应用中最轻的金属结构材料,我国镁资源丰富,储量为世界第一,镁合金产量和出口量也名列前茅,广泛应用于国防军工、航空航天、汽车等领域。但镁合金表面生成的氧化膜不致密,在溶液中不稳定,耐腐蚀性能差,限制了其应用。表面改性技术是改善镁合金的耐腐蚀性能的重要手段。化学镀是目前发展最快也是应用最广的表面处理技术之一。本文在AZ91D镁合金化学镀过程中引入超声场,通过单因素试验法优化预处理工艺参数;通过正交试验法优化超声化学镀工艺参数;通过单因素试验法优化热处理工艺参数;最后采用间隔取液法延长镀液寿命。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电化学工作站和摩擦磨损试验机等仪器对化学镀层的表面形貌、成分、结构、膜厚、耐蚀性、耐磨性、沉积速率、结合力等性能进行系统研究。结果显示,超声场能显著提升化学镀沉积速率,改善预处理表面质量,提升结合力,制备的化学镀层厚度均匀、完整致密,沉积速率提升了0.2083μm/min。在本试验条件下其最佳预处理工艺参数是:酸洗时间30 s,活化时间10 min;最佳化学镀工艺参数是:温度85℃,时间60 min,超声功率80 W,pH值6.0;最佳热处理工艺为300℃×1 h。经过超声化学镀处理后镁合金的自腐蚀电位比基材正移了0.902 V,显著提高了镁合金的耐蚀性;超声化学镀处理后镀层表面均匀、致密、平整,其摩擦系数由基材的0.23降低到0.14,显著提升镁合金的耐磨性。经300℃×1 h热处理处理后,试样结合力比未经热处理试样显著提升近一倍,此时镀层的硬度达到峰值为890 HV。老化性试验中,镀液的寿命为4 h;利用间隔取液补充溶液法可以延长镀液的施镀时间至9 h。