CN109371441A - 一种内腔结构微弧氧化方法 - Google Patents

一种内腔结构微弧氧化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109371441A
CN109371441A CN201811440600.4A CN201811440600A CN109371441A CN 109371441 A CN109371441 A CN 109371441A CN 201811440600 A CN201811440600 A CN 201811440600A CN 109371441 A CN109371441 A CN 109371441A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cathode
built
aluminium alloy
differential arc
alloy part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811440600.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王小龙
游加旺
尹风雷
伍振宙
王浩伟
廖圣智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Special Vehicle Research Institute
Original Assignee
China Special Vehicle Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Special Vehicle Research Institute filed Critical China Special Vehicle Research Institute
Priority to CN201811440600.4A priority Critical patent/CN109371441A/zh
Publication of CN109371441A publication Critical patent/CN109371441A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/06—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/026—Anodisation with spark discharge

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

本发明是关于铝合金内腔结构的微弧氧化防腐，更具体地说，涉及一种内腔结构微弧氧化方法。本发明设计内置式氧化阴极，根据被氧化处理的铝合金部件的内腔大小，加工制造内置式阴极，所述内置式阴极为板状结构，在内置式阴极上布置小孔，把内置式阴极固定在氧化槽上，将铝合金部件作为阳极套在内置式阴极外，同时采用循环泵将槽液引入铝合金部件内腔，通过循环的槽液和内置阴极实现铝合金部件内腔的微弧氧化。实现内腔工件的微弧氧化；在内腔结构获得连续一致的氧化膜；电解液组成简单，维护成本低；电解液不含环保限制元素且电解液为中性(pH为7.5～8.5)，无毒无害；日常无需更换，绿色环保。

Description

一种内腔结构微弧氧化方法
技术领域
本发明是关于铝合金内腔结构的微弧氧化防腐，更具体地说，涉及一种内腔结构微弧氧化方法。
背景技术
铝合金在海洋环境下防腐和耐磨能力较差，容易造成设备的腐蚀，为了提高铝合金零件在海洋环境下的防腐蚀和耐磨损性能，需要进行表面处理。其中微弧氧化技术是一种有效调高铝合金材料防腐和表面耐磨损的能力。
目前普通的平板类工件的微弧氧化技术较为成熟，处理普通工件的氧化防法和工艺，则难以对管状内腔结构的工件实施氧化处理，近年来开发了大尺寸工件的扫描式微弧氧化技术，该方法可以实现大型平板工件的氧化。针对内腔结构工件则需要对现有的工艺和方法进行重新设计，加工内置式阴极和工装，以实现内腔部位的氧化，获得一致性良好的微弧氧化膜层。本发明目的：现有的微弧氧化工艺只能在工件外表面获得一致连续的氧化膜层，不能对内腔件实施氧化，针对内腔结构，则需要重新设计氧化工装和工艺。本发明之内腔微弧氧化工艺则是基于内腔结构零件，设计内置式阴极，通过特殊的槽液循环体系，实现内腔的微弧氧化，在内腔中获得连续一致的微弧氧化膜。
发明内容
本发明的目的：在于实现内腔工件的微弧氧化，具体涉及提供一种环保的、无印痕、无烧蚀的铝合金管状内腔件的微弧氧化处理装置及工艺。
本发明的技术方案：一种内腔结构微弧氧化方法，其特征在于，设计内置式氧化阴极，根据被氧化处理的铝合金部件的内腔大小，加工制造内置式阴极，所述内置式阴极为板状结构，在内置式阴极上布置小孔，把内置式阴极固定在氧化槽上，将铝合金部件作为阳极套在内置式阴极外，同时采用循环泵将槽液引入铝合金部件内腔，通过循环的槽液和内置阴极实现铝合金部件内腔的微弧氧化。
所述内置式阴极上的小孔为多个，孔距为(20～30)mm，小孔直径为(φ6～φ8)mm。
所述内置式阴极的中心线在铝合金部件内腔轴线上，宽度方向的两个边与工件内腔壁留有一定间隙。
所述铝合金部件的氧化面积与电源输出的能量比为(1.2～2)A/dm。
所述槽液为将六偏磷酸钠(35～45)g/l、成膜剂WH-3(2～8)g/l置入纯净水中搅拌至全部溶解，用硅酸钠调节Ph值为7左右，静置8h后待用。
所述槽液温度控制在(20～30)℃。
本发明的效果
(1)实现铝合金部件3内腔工件的微弧氧化；
(2)在内腔结构获得连续一致的氧化膜；
(3)电解液组成简单，维护成本低；电解液不含环保限制元素且电解液为中性(pH为7.5～8.5)，无毒无害；日常无需更换，绿色环保。
附图说明
图1铝合金部件内腔微弧氧化工装示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
如图1所示，步骤1：根据被氧化处理的铝合金部件3的内腔大小，加工制造内置式阴极2，在阴极上布置小孔多个，孔距为(20～30)mm，小孔直径为(φ6～φ8)mm，宽度方向的两个边与铝合金部件内腔壁留有一定间隙，避免短路；所述铝合金部件的氧化面积与电源输出的能量比为(1.2～2)A/dm2。
步骤2：配制电解液：将六偏磷酸钠(35～45)g/l、成膜剂WH-3(2～8)g/l置入纯净水中搅拌至全部溶解，用硅酸钠调节Ph值为7左右，
步骤3：开启制冷系统，电解槽电解液温度控制在(20～30)℃；
步骤4：将铝合金部件置入清洗槽，清洗表面油污及浮尘；
步骤5：开启微弧氧化电源，调整各参数至正常起弧状态；
步骤6：根据膜层厚度要求，设定氧化时间和氧化电流；
步骤7：氧化完毕后清洗钛合金部件表面残液。
本发明适合铝合金内腔工件的微弧氧化(陶瓷化)处理。
实施例1：
针对φ30mm的铝合金部件3，设计内置阴极，在阴极上开φ8mm的孔，保证阴极散射对铝合金部件3电场影响的有效区域，接通电源接线柱1，设置合理的氧化参数，开始铝合金部件3的氧化。
(1)配制电解液：将40g/L六偏磷酸钠、WH-3 5g/L加入纯净水中搅拌至完全溶解。然后加入适量硅酸钠调整Ph至7～8即可。
(2)准备规格φ30mm×500mm铝合金部件3，去油污、水洗。
(3)加工600mm×20mm×2mm的内置阴极。
(4)将铝合金部件3置入氧化槽，把内置阴极插入铝合金部件3内腔中，控制阴极与铝合金部件内墙壁留有一定间隙，接通阴、阳极。
(5)调整各电参数使其正常起弧，开启槽液循环系统。
(6)设置氧化参数，频率500，脉宽20，电流20A，氧化至电压520V。
(7)氧化完毕后清洗铝合金部件内外表面的残液。
实施例2：
按照该方式实施氧化后的φ35的铝合金部件3内腔工件，设计内置阴极，在阴极上开φ8mm的孔，保证阴极散射对铝合金部件3电场影响的有效区域，接通电源接线柱1，设置合理的氧化参数，开始铝合金部件3的氧化。
(1)配制电解液：将35g/L六偏磷酸钠、WH-3 2g/L加入纯净水中搅拌至完全溶解。然后加入适量硅酸钠调整Ph至7～8即可。
(2)准备规格φ35mm×500mm铝合金部件3，去油污、水洗。
(3)加工600mm×25mm×2mm的内置阴极。
(4)将铝合金部件3置入氧化槽，把内置阴极插入铝合金部件3内腔中，控制阴极与与铝合金部件内腔壁留有一定间隙，接通阴、阳极。
(5)调整各电参数使其正常起弧，开启槽液循环系统。
(6)设置氧化参数，频率500，脉宽20，电流25A，氧化至电压520V。
(7)氧化完毕后清洗铝合金部件内外表面的残液。
经测试，采用该方法实施氧化后，内腔获得了连续一致的氧化膜，膜层厚度达到15μm，经过中性盐雾试验后，通过1200h的考核，膜层没有出现腐蚀现象。

Claims (6)

1.一种内腔结构微弧氧化方法，其特征在于，设计内置式氧化阴极，根据被氧化处理的铝合金部件的内腔大小，加工制造内置式阴极，所述内置式阴极为板状结构，在内置式阴极上布置小孔，把内置式阴极固定在氧化槽上，将铝合金部件作为阳极套在内置式阴极外，同时采用循环泵将槽液引入铝合金部件内腔，通过循环的槽液和内置阴极实现铝合金部件内腔的微弧氧化。
2.如权利要求1所述的一种内腔结构微弧氧化方法，其特征在于，所述内置式阴极上的小孔为多个，孔距为(20～30)mm，小孔直径为(φ6～φ8)mm。
3.如权利要求1或2所述的一种内腔结构微弧氧化方法，其特征在于，所述内置式阴极的中心线在铝合金部件内腔轴线上，宽度方向的两个边与工件内腔壁留有一定间隙。
4.如权利要求3所述的一种内腔结构微弧氧化方法，其特征在于，所述铝合金部件的氧化面积与电源输出的能量比为(1.2～2)A/dm。
5.如权利要求1或2或4所述的一种内腔结构微弧氧化方法，其特征在于，所述槽液为将六偏磷酸钠(35～45)g/l、成膜剂WH-3(2～8)g/l置入纯净水中搅拌至全部溶解，用硅酸钠调节Ph值为7左右，静置8h后待用。
6.如权利要求5所述的一种内腔结构微弧氧化方法，其特征在于，所述槽液温度控制在(20～30)℃。
CN201811440600.4A 2018-11-28 2018-11-28 一种内腔结构微弧氧化方法 Pending CN109371441A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811440600.4A CN109371441A (zh) 2018-11-28 2018-11-28 一种内腔结构微弧氧化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811440600.4A CN109371441A (zh) 2018-11-28 2018-11-28 一种内腔结构微弧氧化方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109371441A true CN109371441A (zh) 2019-02-22

Family

ID=65374764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811440600.4A Pending CN109371441A (zh) 2018-11-28 2018-11-28 一种内腔结构微弧氧化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109371441A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112853425A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 中核北方核燃料元件有限公司 一种连接螺母内表面微弧氧化工装
CN114232044A (zh) * 2021-05-18 2022-03-25 西比里电机技术(苏州)有限公司 热电化学氧化夹具

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1514045A (zh) * 2002-12-31 2004-07-21 中国科学院力学研究所 铝合金缸体内壁陶瓷涂层的等离子体电解沉积方法及装置
CN2659901Y (zh) * 2003-11-12 2004-12-01 重庆镁业科技股份有限公司 铝、镁、钛及其合金制品内腔表面电化学氧化处理装置
CN102691086A (zh) * 2012-06-18 2012-09-26 哈尔滨工业大学 铝合金发动机缸体缸孔陶瓷化处理方法
CN106498479A (zh) * 2016-12-05 2017-03-15 中国特种飞行器研究所 钛合金部件无印痕微弧氧化处理装置
CN107447244A (zh) * 2017-08-02 2017-12-08 山东省科学院新材料研究所 一种铝合金缸体及其陶瓷化处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1514045A (zh) * 2002-12-31 2004-07-21 中国科学院力学研究所 铝合金缸体内壁陶瓷涂层的等离子体电解沉积方法及装置
CN2659901Y (zh) * 2003-11-12 2004-12-01 重庆镁业科技股份有限公司 铝、镁、钛及其合金制品内腔表面电化学氧化处理装置
CN102691086A (zh) * 2012-06-18 2012-09-26 哈尔滨工业大学 铝合金发动机缸体缸孔陶瓷化处理方法
CN106498479A (zh) * 2016-12-05 2017-03-15 中国特种飞行器研究所 钛合金部件无印痕微弧氧化处理装置
CN107447244A (zh) * 2017-08-02 2017-12-08 山东省科学院新材料研究所 一种铝合金缸体及其陶瓷化处理方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112853425A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 中核北方核燃料元件有限公司 一种连接螺母内表面微弧氧化工装
CN112853425B (zh) * 2020-12-31 2023-06-13 中核北方核燃料元件有限公司 一种连接螺母内表面微弧氧化工装
CN114232044A (zh) * 2021-05-18 2022-03-25 西比里电机技术(苏州)有限公司 热电化学氧化夹具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103122475B (zh) 一种铝合金电化学抛光液及一种铝合金电化学抛光方法
CN103276429B (zh) 铝或铝合金的超疏水表面的制备方法
CN109371441A (zh) 一种内腔结构微弧氧化方法
US8758577B2 (en) Electroplating apparatus
CN102268708B (zh) 一种微弧氧化处理方法及装置
CN106757234A (zh) 3d纳米多孔金属材料的制备方法
CN103320831A (zh) 金属工件的阳极氧化染色方法
CN104131326B (zh) 一种用于镁合金微弧氧化的电解液
CN101824645B (zh) 不锈钢表面微弧清除氧化皮的方法
CN106609390A (zh) 一种钴铬合金血管支架的电化学抛光液、其制备方法及抛光方法
CN103834983B (zh) 金属型材的环保节能液相等离子清洗方法
CN104928733B (zh) 一种在铜基体上镀铼铱合金的镀液配方及电镀方法
CN110016707A (zh) 镁合金微弧氧化方法及微弧氧化含铁电解液的制备方法
CN106906495A (zh) 铝基的铅银合金复合阳极板及其制备方法
CN2789279Y (zh) 微弧氧化摩擦式阴极
CN101767269B (zh) 一种液冷防腐蚀散热器的加工方法
CN103789810A (zh) 一种镁合金表面制备微弧氧化陶瓷膜层的方法
CN205313690U (zh) 一种钛合金微弧氧化和阳极氧化一体的加工设备
CN103643269A (zh) 一种超声波电镀铜箔的工艺
CN210945848U (zh) 一种铝合金镀锡用电化学除油装置
JP6865304B2 (ja) 表面処理装置及び表面処理方法
CN210030905U (zh) 一种用于焊丝生产的酸洗槽
JP2004043873A (ja) アルミニウム合金の表面処理方法
CN1333111C (zh) 铝合金阳极氧化膜外加电压封闭法
CN213866457U (zh) 一种铝合金平板的微弧氧化处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190222