鋁合金微弧氧化工藝研究.pdf

1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文鋁合金微弧氧化工藝研究姓名：馬晉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論指導(dǎo)教師：胡正前2003.5.1武漢理工人學(xué)研究生碳I學(xué)位論文實(shí)驗(yàn)表明，陶瓷氧化膜層的生長(zhǎng)過(guò)程可分為六個(gè)步驟：1表面阻擋層的生成，即微弧氧化初始階段試樣表面會(huì)很快形成～層致密的無(wú)定形氧化膜；2阻擋層的電擊穿。升高電極間電壓，使阻擋層電擊穿，產(chǎn)生火花放電：3無(wú)定型氧化膜層的生長(zhǎng)。電極間電壓及試樣表面電流密度較低時(shí)，火花放電較弱，陶瓷氧化物形成較少

2、，主要是無(wú)定形氧化膜的生長(zhǎng)；4局部陶瓷氧化膜層的形成。即無(wú)定形氧化膜在微等離子體放電產(chǎn)生的微區(qū)高溫高壓作用下瞬問(wèn)融化，又在電解液作用下迅速凝固，晶化為含有YA1203和QA1203晶相成分的晶型陶瓷氧化物顆粒，陶瓷氧化物顆粒不斷長(zhǎng)大，與鄰近的陶瓷氧化物顆粒互相燒溶連接，形成局部陶瓷氧化膜；5陶瓷氧化膜的電擊。即電極間電壓及試樣表面電流密度增高，使陶瓷氧化膜電擊穿；6陶瓷氧化膜層的生長(zhǎng)，陶瓷氧化膜增厚，等離子體放電發(fā)生在氧化膜的放電孔隙中

3、，熔融氧化物從孔隙噴出瞬間凝固，陶瓷氧化膜不斷生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)表明，電解液的性質(zhì)是微弧氧化工藝中關(guān)鍵的因素。電解液中電解質(zhì)的組成和濃度對(duì)微弧氧化的電參數(shù)有直接影響。不同電解質(zhì)組成的電解液，微弧氧化的起弧電壓不同，對(duì)試樣表面電流密度的影響也不同。電解液濃度升高，起弧電壓下降，電極表面電流密度上升。實(shí)驗(yàn)表明，電解液的溫度、電極表面積以及電解液在電解槽中的截面積都對(duì)微弧氧化過(guò)程電參數(shù)有影響。電解液溫度上升，試樣表面電流密度增大，電解液對(duì)氧化膜的溶解

4、速度也增大，F(xiàn)乜解液溫度升高總的效果是對(duì)氧化膜的生長(zhǎng)和膜層的厚度與性能造成不利影響；電極表面積增大會(huì)使試樣表面電流密度減小，起弧電壓升高；電解液在電解槽中的截面積增大相對(duì)提高了電解液中的傳質(zhì)效率，使試樣表面電流密度增大。試樣的外形對(duì)氧化膜膜層的均勻性有影響，圓柱形試樣上氧化膜的均勻性比方形試樣好。實(shí)驗(yàn)表明，氧化膜的溶解速度對(duì)陶瓷氧化膜的生長(zhǎng)有重要影響。微弧氧化陶瓷膜的形成過(guò)程是：氧化膜的生成與溶解交替發(fā)生，生成速率大于溶解速率的過(guò)程。在