專利名稱：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：
本實用新型涉及一種鋁或鎂合金管材內(nèi)表面防護處理裝置，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)活性很強的金屬，自然條件下會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。一般說來，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、點蝕現(xiàn)象。當(dāng)鋁與比它活潑的其他金屬相接觸時，鋁會作為陽極而被腐蝕，尤其是在導(dǎo)電率高的酸或鹽的水溶液中則會加速腐蝕。在實際生產(chǎn)中，鋁合金的表面處理要根據(jù)工件實際服役情況，工件形狀和防護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的特點，被認為是二十一世紀(jì)最具開發(fā)和應(yīng)用潛力的“綠色材料”。但鎂在實用金屬中是電位最負的金屬(-2.363eV)，與其它金屬接觸時就有可能發(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性能的暗色氧化膜，但多孔狀的氧化膜對鎂合金基體并無良好的腐蝕防護作用。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、陽極氧化、表面鍍層處理及微弧氧化處理等。
無論對于上述的哪一種處理，傳統(tǒng)的處理方式目前主要是用來對鋁合金或鎂合金零部件的外表面進行處理，而對于徑長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。
實用新型內(nèi)容本實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)簡單，操作方便，氧化效果好，適應(yīng)性強。
本實用新型的技術(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極，不銹鋼管連接電源的負極作為陰極。
本實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，并與電源的負極相連作為陰極。
電源采用直流脈沖電源，對于鋁合金電壓值在600V-650V；對于鎂合金，電壓值在400V-500V。
本實用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)能夠?qū)芗膬?nèi)外表面進行氧化處理，解決了鋁、鎂等易腐蝕合金表面的防腐問題，對于鋁合金散熱器來說，既解決了內(nèi)表面的防腐問題，同時不影響外表面的散熱性。


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型內(nèi)外微弧氧化處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例附圖為本實用新型的具體實施例；
以下結(jié)合附圖對本實用新型的內(nèi)容做進一步詳細說明；參照圖1所示，本實用新型包括一電源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的正極作為陽極，不銹鋼管6連接電源1的負極作為陰極。如只需保護管材或異型件的內(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。
參照圖2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的負極相連作為陰極。當(dāng)處理內(nèi)外表面時，將待處理的鋁、鎂合金件3作為陽極、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中進行加壓，通過該方式管材內(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，對于鋁合金電壓值在600V-650V；對于鎂合金，電壓值在400V-500V。
實現(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在一定電場強度下對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程不斷形成增厚的這一原理，通過調(diào)整陰極與陽極的相對位置已達到對工件表面電場強度的調(diào)整、控制，進而實現(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極，管材外壁接電源的正極，通過電源對管材件施加電壓，對于鋁合金，電壓值在600V-650V，時間是5～10min。所述電源采用直流脈沖電源；對于鎂合金，電壓值在400V-500V，時間是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)的正極作為陽極，不銹鋼管(6)連接電源(1)的負極作為陰極。
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，對于鋁合金電壓值在600V-650V；對于鎂合金，電壓值在400V-500V。
專利摘要本實用新型涉及一種鋁/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極，不銹鋼管連接電源的負極作為陰極。本實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，并與電源的負極相連作為陰極。電源采用直流脈沖電源，本實用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)能夠?qū)芗膬?nèi)外表面進行氧化處理，解決了鋁、鎂等易腐蝕合金表面的防腐問題，對于鋁合金散熱器來說，既解決了內(nèi)表面的防腐問題，同時不影響外表面的散熱性。
文檔編號C25D11/02GK2755106SQ200420086318
公開日2006年2月1日 申請日期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, 時惠英 申請人:西安理工大學(xué)