一种内腔结构微弧氧化方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种内腔结构微弧氧化方法
本专利技术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。
技术介绍
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。本专利技术目的：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。本专利技术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。
技术实现思路
本专利技术的目的：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。本专利技术的技术方案：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)℃。本专利技术的效果(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专利技术进一步说明：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。本专利技术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-35g/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-32g/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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小龙，游加旺，尹风雷，伍振宙，王浩伟，廖圣智，
申请(专利权)人：中国特种飞行器研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42