CN104630861A - 一种基体试件-阳极棒连接装置及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基体试件-阳极棒连接装置，该连接装置用于连接微弧氧化基体试件(1)和阳极棒(3)，包括固定部件和连接部件；所述固定部件与微弧氧化基体试件(1)螺纹连接；所述连接部件一端与固定部件连接，另一端与阳极棒(3)连接。所述固定部件为固定部件为螺钉(2)或螺纹杆(8)；所述连接部件为导线(4)、挂钩(5)、横梁(7)、杆件(6)。所述固定部件、连接部件的材质均为铝。本发明所述具有连接可靠、操作简单、效率高、互换性强等优点，可以广泛应用于轻金属表面处理技术领域。

Description

一种基体试件-阳极棒连接装置及连接方法

技术领域

本发明属于轻金属表面处理技术领域，特别涉及一种基体试件-阳极棒连接装置，以及微弧氧化陶瓷层的制备环境中基体试件与阳极棒之间的连接方法。

背景技术

微弧氧化又称表面陶瓷化、微等离子体氧化等,其基本原理是将镁、铝、钛等金属及其合金制品做阳极，置于脉冲电场环境下的电解液中，使其表面在脉冲电场作用下产生微弧放电而生成一层与基体以冶金形式结合的氧化膜陶瓷层，从而提高其耐磨、耐蚀性能、显微硬度、绝缘电阻等。在微弧氧化陶瓷层的制备环境中，将轻金属及其合金制品置于电解液中作为微弧氧化阳极，该过程涉及到基体制品与阳极棒之间的连接是否可靠的问题，如果连接出现松脱，将产生瞬时较大电流，击穿或损伤陶瓷层及基体表面，瞬间的高压也会给操作人员带来一定的危险。

微弧氧化基体试件与阳极棒之间的连接，传统的方法是铝线捆绑法，该方法是用较软铝线的一端捆绑基体，另一端捆绑阳极棒，实现基体与阳极棒之间的连接，该方法存在的不足是：

1)用铝线捆绑基体后，基体表面将部分被铝线遮挡而不能发生微弧氧化生成陶瓷层；

2)铝线捆绑基体，操作较为复杂，所耗时间过多，工作效率较低；一些外形特征较为复杂或特殊的基体试件(例如球状基体试件)很难牢固捆绑；

3)铝线捆绑基体置于电解液进行微弧氧化的过程中，偶会出现连接松脱而导致陶瓷层及基体表面被瞬间高压击穿的情况，从而影响膜层性能，影响微弧氧化过程的稳定性。

因此，微弧氧化过程中，保证基体试件与阳极棒之间的可靠连接是保证微弧氧化过程稳定性的一个重要因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，鉴于微弧氧化基体传统连接法存在的不足，提供一种基体试件-阳极棒连接装置，具有连接可靠、操作简单、效率高、互换性强等优点。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基体试件-阳极棒连接装置，该连接装置用于连接微弧氧化基体试件和阳极棒，包括以下部件：固定部件和连接部件；所述固定部件与微弧氧化基体试件螺纹连接；所述连接部件一端与固定部件连接，另一端与阳极棒连接。所述固定部件、连接部件的材质均为铝。

所述固定部件为螺钉，所述螺钉固定在微弧氧化基体试件的螺纹孔内。

进一步，所述连接部件为导线，所述导线一端与所述螺钉的螺帽固定连接、另一端与阳极棒固定连接。

进一步，所述连接部件为挂钩，所述挂钩一端与所述螺钉的螺帽固定连接，另一端呈V型，所述阳极棒卡在V型端里。

进一步，所述连接部件包括横梁和挂钩；所述横梁与所述螺钉的螺帽固定连接；所述挂钩一端与横梁固定连接，另一端呈V型，所述阳极棒卡在V型端里。所述螺钉设有多个，多个所述螺钉的螺帽同时与所述横梁固定连接。

所述固定部件为螺纹杆，所述螺纹杆固定在微弧氧化基体试件的螺纹孔内；所述连接部件为杆件，所述杆件一端与螺纹杆固定连接，另一端呈V型，所述阳极棒卡在V型端里。

对于所述螺纹杆和杆件的连接不限制连接方式，所述螺纹杆和杆件也可以一体成型。

一种基体试件和阳极棒的连接方法，包括以下步骤：检查微弧氧化基体试件上是否有螺纹孔，若无螺纹孔，制作螺纹孔，再按照以下步骤进行；选择与微弧氧化基体试件上螺纹孔相匹配的固定部件，将固定部件一端与微弧氧化基体试件螺纹连接，另一端与连接部件相连；所述连接部件的另一端与阳极棒相连。所述固定部件为螺钉或螺纹杆。

微弧氧化基体试件一般都设有螺纹孔，原有的螺纹孔一般用于零件之间的装配连接。若基体试件具有不规则螺纹孔，根据螺纹孔尺寸配制螺纹杆；若基体试件没有螺纹孔，预制螺纹孔。所述制造螺纹孔的方法为：钻底孔，攻牙。

根据微弧氧化基体试件的螺纹孔尺寸，选择相应的螺钉，选择标准为：用于导线连接时，选择头部带孔螺钉，操作更为方便；用于连接挂钩或横梁时，选择便于焊接的平头螺钉。

根据微弧氧化基体试件的非标螺纹孔尺寸，制作相应螺纹杆，制作标准为：螺纹旋合长度应大于或等于螺纹杆直径。螺纹杆和杆件可一体成型，其长度根据阳极棒与电解液之间的高度决定。

本发明的有益效果是：

针对微弧氧化基体试件与阳极棒的连接方式，本发明拟将螺纹法来代替传统的捆绑法。

针对捆绑法难以牢固捆绑外形复杂的微弧氧化基体试件且操作复杂、工作效率低等问题，本发明采用螺纹连接的方法来代替捆绑法。设置了固定部件和连接部件。固定部件一端与微弧氧化基体试件螺纹连接，另一端与连接部件连接；连接部件的另一端与阳极棒连接。可以实现稳固、高效连接。

本发明针对带螺纹孔的外形复杂基体，巧妙的利用了固定部件和连接部件进行联系，较为方便且可靠，通过螺纹连接微弧氧化基体试件和阳极棒，效率更高。本发明还提出整体螺纹杆件连接以及多件焊接的方案，该螺纹连接的方法高效可靠。

1)连接方式简单，操作容易，效率高，充分节省试验准备时间；

2)连接可靠，保证了微弧氧化试验的稳定性及操作的安全性；

3)不限定微弧氧化基体试件的外形特征，基体具有螺纹孔能够实现与螺钉或螺纹杆的螺纹连接即可；

4)不遮挡微弧氧化基体试件的表面，不影响微弧氧化基体试件表面成膜；

5)不仅可以连接一个微弧氧化基体试件，还可以将多个微弧氧化基体试件与阳极棒连接，满足批量加工的需要。

附图说明

图1为通过螺钉和导线连接微弧氧化基体试件和阳极棒的安装示意图；

图2为通过螺钉和挂钩连接微弧氧化基体试件和阳极棒的安装示意图；

图3为通过螺纹杆和杆件连接微弧氧化基体试件和阳极棒的安装示意图；

图4为通过螺钉、横梁和挂钩连接微弧氧化基体试件和阳极棒的安装示意图；

附图1-4中，各标号所代表的部件列表如下：

1、微弧氧化基体试件，2、螺钉，3、阳极棒，4、导线，5、挂钩，6、杆件，7、横梁，8、螺纹杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种基体试件-阳极棒连接装置，该连接装置用于连接微弧氧化基体试件1和阳极棒3，包括固定部件和连接部件；所述固定部件与微弧氧化基体试件1螺纹连接；所述连接部件一端与固定部件连接，另一端与阳极棒3连接。

所述固定部件为螺钉2，所述螺钉2固定在微弧氧化基体试件1的螺纹孔内。

所述连接部件为导线4，所述导线4一端与所述螺钉2的螺帽固定连接、另一端与阳极棒3固定连接。

所述连接部件为挂钩5，所述挂钩5一端与所述螺钉2的螺帽固定连接，另一端呈V型，所述阳极棒3卡在V型端里。

所述连接部件包括横梁7和挂钩5；所述横梁7与所述螺钉2的螺帽固定连接；所述挂钩5一端与横梁7固定连接，另一端呈V型，所述阳极棒3卡在V型端里。所述螺钉2设有多个，多个所述螺钉2的螺帽同时与所述横梁7固定连接。

所述固定部件为螺纹杆8，所述螺纹杆8固定在微弧氧化基体试件1的螺纹孔内。所述连接部件为杆件6，所述杆件6一端与螺纹杆8固定连接，另一端呈V型，所述阳极棒3卡在V型端里。

一种基体试件和阳极棒的连接方法，包括以下步骤：检查微弧氧化基体试件1上是否有螺纹孔，若无螺纹孔，制作螺纹孔，再按照以下步骤进行；选择与微弧氧化基体试件1上螺纹孔相匹配的固定部件，将固定部件一端与微弧氧化基体试件1螺纹连接，另一端与连接部件相连；所述连接部件的另一端与阳极棒3相连。

实施例1通过螺钉和导线连接微弧氧化基体试件和阳极棒

如图1所示，所述固定部件为螺钉2，连接部件为铝线导线4。螺钉旋紧在微弧氧化基体试件1的螺纹孔内，所述导线4一端与螺帽连接另一端与阳极棒相连。

检查微弧氧化基体试件1是否有螺纹孔以及螺纹孔的大小，如果没有螺纹孔或者螺纹孔大小无匹配的螺钉时预制螺纹孔或配制螺纹杆；如果有规则螺纹孔根据微弧氧化基体试件1的螺纹孔尺寸，选择相应的螺钉2。具体选择标准：选择头部带孔的螺钉，操作更为方便。将螺钉2旋入微弧氧化基体试件螺纹孔，实现螺钉2与微弧氧化基体试件1的牢固连接，为保证螺纹连接的牢固性，螺纹的旋合长度应大于或等于螺孔直径。将导线4一端穿过螺钉2的头部小孔，缠绕拧紧使其牢固连接，再将其另一端缠绕阳极棒3并拧紧，完成微弧氧化基体试件1与阳极棒3之间的稳固连接。所述导线4的长度根据电解液液面与阳极棒3之间的高度而定，连接安装完成之后保证微弧氧化基体试件1完全浸没于电解液中。

实施例2通过螺钉和挂钩连接微弧氧化基体试件和阳极棒

如图2所示，所述固定部件为螺钉2，连接部件为不挂钩5。螺钉旋紧在微弧氧化基体试件1的螺纹孔内，所述挂钩5一端与螺帽连接另一端呈V型，所述挂钩5的V型端挂在阳极棒3上。

根据微弧氧化基体试件1螺纹孔尺寸选择相应的螺钉2，选择平头螺钉，焊接较为方便，将螺钉2头部焊接于挂钩5上，将螺钉2旋入微弧氧化基体试件1的螺纹孔内，将挂钩5的V型挂端挂于阳极棒3之上，为保证挂钩与阳极棒之间接触的可靠性，在图示位置施加F预压力压紧阳极棒，所述挂钩5的尺寸根据电解液液面与阳极棒3之间的高度而定，连接安装完成后保证微弧氧化基体试件1完全浸没于电解液中；

实施例3通过螺纹杆和杆件连接微弧氧化基体试件和阳极棒

如图3所示，将螺纹杆8旋紧在微弧氧化基体试件1的螺纹孔内，所述杆件6一端与螺纹杆8的杆部连接，另一端呈V型，所述阳极棒3卡在所述杆件6的V型端里。所述杆件6与螺纹杆8可一体成形。

将加工有螺纹的螺纹杆8的螺纹端旋入微弧氧化基体试件1螺纹孔内，另一端与杆件6连接，所述不锈钢杆件6的另一端按图示弯曲成V型挂于阳极棒3之上，为保证V型端与阳极棒3之间接触的可靠性，在图示位置施加F预压力压紧阳极棒。所述杆件6的长度根据电解液液面与阳极棒3之间的高度而定，连接安装完成之后保证微弧氧化基体试件1完全浸没于电解液中。

实施例4通过螺钉、横梁和挂钩连接微弧氧化基体试件和阳极棒

如图4所示，所述固定部件为螺钉2，连接部件为横梁7和挂钩5。所述螺钉旋紧在微弧氧化基体试件1的螺纹孔内，所述横梁7同时与多个螺帽相连，所述挂钩5一端与横梁7连接，另一端呈V型，所述V型端挂在阳极棒3上。

针对批量加工，为提高效率，采用一次性多件连接的形式，根据微弧氧化基体1螺纹孔选择相应螺钉2(可选平头螺钉,焊接较为方便)，根据微弧氧化基体试件1的表面积计算微弧氧化电流，结合所用微弧氧化电源的参数，确定一次性能够进行微弧氧化加工的基体试件的数量，将多颗(大于等于3颗)螺钉2的头部按图4所示焊接于横梁7之上(横梁的尺寸根据微弧氧化基体试件的数量而定)，在横梁7焊接于挂钩5，所述挂钩5的钩部呈V型，所述挂钩5的V型钩部挂于阳极棒3之上。为保证挂钩5与阳极棒3之间接触的可靠性，在图示位置施加F预压力压紧阳极棒3。为提高整个悬挂系统的稳定性，挂钩5应焊接在不锈钢横梁7的中部位置，且多颗螺钉2应对称分布焊接于横梁两端。对于不同重量的多个基体试件同时连接的情况，多颗螺钉与横梁焊接后应保证重心在横梁的中部，因此在焊接之前要先确定螺钉的焊接位置。

综上，实施例1所述螺纹连接方式适用于具有规则螺纹孔且体积较小、重量较轻的基体试件，适用于阳极棒3与电解液之间的高度差较大的场合。若基体试件无螺纹孔，预制螺纹孔。实施例2所述螺纹连接方式适用于具有规则螺纹孔且体积较大、重量较重的基体试件，适用于阳极棒3与电解液之间的高度差较小的场合。实施例3所述螺纹连接方式适用于具有非标螺纹孔的基体试件。实施例4所述螺纹连接方式适用于一次多件批量加工的场合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基体试件-阳极棒连接装置，该连接装置用于连接微弧氧化基体试件(1)和阳极棒(3)，其特征在于，包括固定部件和连接部件；所述固定部件与微弧氧化基体试件(1)螺纹连接；所述连接部件一端与固定部件连接，另一端与阳极棒(3)连接。

2.根据权利要求1所述基体试件-阳极棒连接装置，其特征在于，所述固定部件为螺钉(2)，所述螺钉(2)固定在微弧氧化基体试件(1)的螺纹孔内。

3.根据权利要求2所述一种基体试件-阳极棒连接装置，其特征在于，所述连接部件为导线(4)，所述导线(4)一端与所述螺钉(2)的螺帽固定连接、另一端与阳极棒(3)固定连接。

4.根据权利要求2所述基体试件-阳极棒连接装置，其特征在于，所述连接部件为挂钩(5)，所述挂钩(5)一端与所述螺钉(2)的螺帽固定连接，另一端呈V型，所述阳极棒(3)卡在V型端里。

5.根据权利要求2所述基体试件-阳极棒连接装置，其特征在于，所述连接部件包括横梁(7)和挂钩(5)；所述横梁(7)与所述螺钉(2)的螺帽固定连接；所述挂钩(5)一端与横梁(7)固定连接，另一端呈V型，所述阳极棒(3)卡在V型端里。

6.根据权利要求5所述基体试件-阳极棒连接装置，其特征在于，所述螺钉(2)设有多个，多个所述螺钉(2)的螺帽同时与所述横梁(7)固定连接。

7.根据权利要求1所述基体试件-阳极棒连接装置，其特征在于，所述固定部件为螺纹杆(8)，所述螺纹杆(8)固定在微弧氧化基体试件(1)的螺纹孔内。

8.根据权利要求2所述基体试件-阳极棒连接装置，其特征在于，所述连接部件为杆件(6)，所述杆件(6)一端与螺纹杆(8)固定连接，另一端呈V型，所述阳极棒(3)卡在V型端里。

9.根据权利要求1-8任一项所述基体试件-阳极棒连接装置，其特征在于，所述固定部件、连接部件的材质均为铝。

10.一种基体试件和阳极棒的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：检查微弧氧化基体试件(1)上是否有螺纹孔，若无螺纹孔，制作螺纹孔，再按照以下步骤进行；选择与微弧氧化基体试件(1)上螺纹孔相匹配的固定部件，将固定部件一端与微弧氧化基体试件(1)螺纹连接，另一端与连接部件相连；所述连接部件的另一端与阳极棒(3)相连。