專(zhuān)利名稱(chēng)：鋁\鎂合金管材及異型件微弧氧化處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋁或鎂合金管材內(nèi)表面防護(hù)處理裝置，特別涉及一種鋁\鎂合金管材及異型件內(nèi)表面微弧氧化MAO處理裝置。
現(xiàn)有技術(shù)為了減輕重量，提高運(yùn)載能力和速度，鋁及其合金不斷替代鋼鐵材料成為用途最廣的金屬材料之一。它具有密度小、重量輕、比強(qiáng)度高、良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。鋁是一種化學(xué)活性很強(qiáng)的金屬，自然條件下會(huì)在表面形成一層鈍化膜，這層膜約4nm厚，多孔而不均勻，抗蝕性差。一般說(shuō)來(lái)，這種自然氧化膜在PH值為5-8的水溶液中是穩(wěn)定的。鋁在堿性水溶液中的耐蝕性差，在PH值為5-8并存在氯離子的條件下，其腐蝕率增大，甚至發(fā)生點(diǎn)蝕。鋁的電極電位較低，在潮濕的大氣環(huán)境中，未經(jīng)表面處理的鋁合金零件暴露面，由于存在著雜質(zhì)、不均勻相構(gòu)成的陰極相，與鋁基體組成微小的局部電池，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，容易發(fā)生變色、點(diǎn)蝕現(xiàn)象。當(dāng)鋁與比它活潑的其他金屬相接觸時(shí)，鋁會(huì)作為陽(yáng)極而被腐蝕，尤其是在導(dǎo)電率高的酸或鹽的水溶液中則會(huì)加速腐蝕。在實(shí)際生產(chǎn)中，鋁合金的表面處理要根據(jù)工件實(shí)際服役情況，工件形狀和防護(hù)處理面積的大小選擇合適的表面處理。目前有關(guān)鋁合金的表面處理主要包括陽(yáng)極氧化、化學(xué)氧化、化學(xué)鍍、電鍍、熱噴涂、激光重熔、涂裝漆膜及微弧氧化處理等。
鎂合金由于比重小(1.74g/cm3)和能量衰減系數(shù)大以及良好的比強(qiáng)度、比剛度特性，日益成為非常重要的現(xiàn)代工業(yè)材料。以及由于鎂合金的可回收性、抗電磁干擾及屏蔽能力強(qiáng)的特點(diǎn)，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最具開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力的“綠色材料”。但鎂在實(shí)用金屬中是電位最負(fù)的金屬(-2.363eV)，與其它金屬接觸時(shí)就有可能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生腐蝕。鎂雖然與鋁一樣在大氣中易于氧化形成了一層具有一定保護(hù)性能的暗色氧化膜，但多孔狀的氧化膜對(duì)鎂合金基體并無(wú)良好的腐蝕防護(hù)作用。因此，由于其自然氧化膜較差的耐蝕性能，鎂合金不經(jīng)適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砭筒荒軕?yīng)用。目前，主要的鎂合金表面處理有化學(xué)轉(zhuǎn)化處理、陽(yáng)極氧化、表面鍍層處理及微弧氧化處理等。
無(wú)論對(duì)于上述的哪一種處理，傳統(tǒng)的處理方式目前主要是用來(lái)對(duì)鋁合金或鎂合金零部件的外表面進(jìn)行處理，而對(duì)于徑長(zhǎng)比較大的管材或具有深盲孔工件內(nèi)表面，由于受到工藝裝置或其它影響因素的限制(如在電鍍中電鍍液的覆蓋能力)采用上述的處理是不可行的。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋁\鎂合金管材及異型件微弧氧化處理裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，氧化效果好，適應(yīng)性強(qiáng)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣解決的鋁\鎂合金管材及異型件微弧氧化處理裝置包括一電源，氧化液槽，在氧化液槽中設(shè)置有鋁、鎂合金件，在鋁、鎂合金件的內(nèi)部置有不銹鋼管，鋁、鎂合金件連接電源的正極作為陽(yáng)極，不銹鋼管連接電源的負(fù)極作為陰極。
本實(shí)用新型也可在盛有氧化液槽中放置不銹鋼板，不銹鋼板和不銹鋼管連接在一起，并與電源的負(fù)極相連作為陰極。
電源采用直流脈沖電源，對(duì)于鋁合金電壓值在600V-650V；對(duì)于鎂合金，電壓值在400V-500V。
本實(shí)用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)能夠?qū)芗膬?nèi)外表面進(jìn)行氧化處理，解決了鋁、鎂等易腐蝕合金表面的防腐問(wèn)題，對(duì)于鋁合金散熱器來(lái)說(shuō)，既解決了內(nèi)表面的防腐問(wèn)題，同時(shí)不影響外表面的散熱性。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型內(nèi)外微弧氧化處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例附圖為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例；
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；參照?qǐng)D1所示，本實(shí)用新型包括一電源1，氧化液槽2，在氧化液槽2中設(shè)置有鋁、鎂合金件3，在鋁、鎂合金件3的內(nèi)部置有不銹鋼管6，鋁、鎂合金件3連接電源1的正極作為陽(yáng)極，不銹鋼管6連接電源1的負(fù)極作為陰極。如只需保護(hù)管材或異型件的內(nèi)表面，而外表面不需處理以提高散熱效果(如鋁合金散熱器)，將待處理的鋁、鎂合金件3作為陽(yáng)極、不銹鋼管6作為陰極內(nèi)置于鋁、鎂合金件3內(nèi)部，然后將微弧氧化溶液4通過(guò)管材一端流入，另一端流出，即可在管材的內(nèi)表面形成一層均勻的微弧氧化防腐膜。
參照?qǐng)D2所示，在盛有氧化液槽2中放置不銹鋼板5，不銹鋼板5和不銹鋼管6連接在一起，并與電源1的負(fù)極相連作為陰極。當(dāng)處理內(nèi)外表面時(shí)，將待處理的鋁、鎂合金件3作為陽(yáng)極、不銹鋼板5作為陰極；然后附加一根不銹鋼管6內(nèi)置于鋁、鎂合金件3內(nèi)部(注意防止不銹鋼同工件短路)同氧化液槽2中的電源1陰極連接在一起，放入微弧氧化溶液4中進(jìn)行加壓，通過(guò)該方式管材內(nèi)、外表面都可氧化一層均勻的微弧氧化防腐膜。
電源采用直流脈沖電源，對(duì)于鋁合金電壓值在600V-650V；對(duì)于鎂合金，電壓值在400V-500V。
實(shí)現(xiàn)鋁、鎂合金管材及異型件內(nèi)表面耐蝕性的原理是，利用微弧氧化處理工藝中陶瓷層的氧化生成是通過(guò)在一定電場(chǎng)強(qiáng)度下對(duì)工件表面原有的氧化絕緣層不斷擊穿、熔融、氧化以及速凝著一過(guò)程不斷形成增厚的這一原理，通過(guò)調(diào)整陰極與陽(yáng)極的相對(duì)位置已達(dá)到對(duì)工件表面電場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)整、控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)使管材或異型件內(nèi)表面形成耐腐蝕的微弧氧化陶瓷層。
對(duì)于鋁合金，微弧氧化溶液4是指堿性電解溶液按重量與總體積比由六偏磷酸鈉10g/L-20g/L，硅酸鈉5g/L-10g/L，鉬酸鈉10g/L-15g/L，碳酸鈉5g/L-8g/L，鎢酸鈉2g/L-5g/L組成。堿性電解溶液的pH值范圍8～12。
對(duì)于鎂合金，微弧氧化溶液4是指堿性電解溶液按重量與總體積比六偏磷酸鈉(10-15g/L)、硼酸鈉(3-5g/L)和氫氧化鈉(5-8g/L)、氟化鉀(10-15g/L)。pH值范圍10～12。
將內(nèi)置不銹鋼管接電源的負(fù)極，管材外壁接電源的正極，通過(guò)電源對(duì)管材件施加電壓，對(duì)于鋁合金，電壓值在600V-650V，時(shí)間是5～10min。所述電源采用直流脈沖電源；對(duì)于鎂合金，電壓值在400V-500V，時(shí)間是5～10min。
權(quán)利要求1.鋁或鎂合金管材及異型件微弧氧化處理裝置，包括一電源(1)，氧化液槽(2)，在氧化液槽(2)中設(shè)置有鋁、鎂合金件(3)，其特征在于，在鋁、鎂合金件(3)的內(nèi)部置有不銹鋼管(6)，鋁、鎂合金件(3)連接電源(1)的正極作為陽(yáng)極，不銹鋼管(6)連接電源(1)的負(fù)極作為陰極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁或鎂合金管材及異型件微弧氧化處理裝置，其特征在于，在盛有氧化液槽(2)中設(shè)置一不銹鋼板(5)，不銹鋼板(5)和不銹鋼管(6)連接在一起，并與電源(1)的負(fù)極相連作為陰極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁或鎂合金管材及異型件微弧氧化處理裝置，其特征在于，電源采用直流脈沖電源，對(duì)于鋁合金電壓值在600V-650V；對(duì)于鎂合金，電壓值在400V-500V。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋁/鎂合金管材及異型件內(nèi)表面微弧氧化MAO處理裝置。鋁/鎂合金管材及異型件微弧氧化處理裝置包括一電源，氧化液槽，在氧化液槽中設(shè)置有鋁、鎂合金件，在鋁、鎂合金件的內(nèi)部置有不銹鋼管，鋁、鎂合金件連接電源的正極作為陽(yáng)極，不銹鋼管連接電源的負(fù)極作為陰極。本實(shí)用新型也可在盛有氧化液槽中放置不銹鋼板，不銹鋼板和不銹鋼管連接在一起，并與電源的負(fù)極相連作為陰極。電源采用直流脈沖電源，本實(shí)用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)能夠?qū)芗膬?nèi)外表面進(jìn)行氧化處理，解決了鋁、鎂等易腐蝕合金表面的防腐問(wèn)題，對(duì)于鋁合金散熱器來(lái)說(shuō)，既解決了內(nèi)表面的防腐問(wèn)題，同時(shí)不影響外表面的散熱性。
文檔編號(hào)C25D11/02GK2755106SQ200420086318
公開(kāi)日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2004年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者李均明, 蔣百靈, 孫俊圖, 時(shí)惠英 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)