[發明專利]鋁合金表面氧化處理裝置及處理方法

無效

• 申請號: 200910220159.3
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN101709449A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 李楊;王亮;沈烈;張丹丹;王春華
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: C23C8/36
• 分類號: C23C8/36
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種鋁合金表面氧化處理裝置包括真空爐、進氣系統、抽真空系統、供電系統、測溫系統、冷卻系統，所述的進氣系統包括氣瓶、穩壓閥和進氣口(10)，進氣口(10)安裝在真空爐頂部，通過穩壓閥與氣瓶相連；所述的供電系統采用脈沖直流高壓電源或直流濺射高壓電源；所述的測溫系統為常用KS型-熱電偶(17)；所述的抽真空系統包括真空泵(7)及其管路，所述的真空泵(7)通過管路與真空爐相連；其特征在于：所述的真空爐為離子擴滲設備，包括冷卻觀察室窗(11)、爐壁(13)、底座(14)和爐門，所述的爐壁(13)與陽極電源(9)相連；所述的真空爐內安裝有工件平臺和空心陰極輔助裝置；所述的工件平臺包括支座(16)、載物臺(3)、絕緣體(5)，所述的絕緣體(5)由中心平臺和絕緣環組成、位于支座(16)上，所述的支座(16)位于真空爐底座(14)上，所述的載物臺(3)位于絕緣體(5)的中心平臺上，用于放置工件(6)，所述的載物臺(3)與陽極電源(9)連接；所述的空心陰極輔助裝置由兩個直徑不同且帶有孔洞的大圓筒(1)和小圓筒(2)組成，所述的大圓筒(1)和小圓筒(2)構成同軸雙層圓筒，位于絕緣體(5)的絕緣環上，并通過絕緣環隔離，所述的小圓筒(2)和大圓筒(1)分別與陰極電源(4)連接。

2.根據權利要求1所述的鋁合金表面氧化處理裝置，其特征在于：所述的大圓筒(1)和小圓筒(2)由不銹鋼制成，小圓筒(2)的直徑為300～350mm，大圓筒(1)的直徑為320～370mm，并保持大圓筒(1)與小圓筒(2)的間距為8～10mm，小圓筒(2)的筒壁上平均分布直徑為7～10mm的孔洞，孔洞邊緣最小間距為8～10mm。

3.一種鋁合金表面氧化處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、工件(6)的清洗與裝爐

用工業清洗劑清洗工件(6)表面，然后進行裝爐，將工件(6)放置在載物臺(3)上，將載物臺(3)與陽極電源(9)相連；

B、抽真空、起輝

啟動真空泵(7)抽氣，同時啟動冷卻系統，由進水口(8)進水，通過出水口(12)排水，期間通過冷卻觀察室窗(11)的窗口觀察水流是否通暢；當真空爐內真空度達到13.3～133Pa時，通過進氣口(10)充入凈化過的氧氣，氧氣經過小圓筒(2)的孔洞，均勻分布在整個真空爐內，使工件(6)周圍氧氣濃度均衡；調節氧氣的流量，使真空爐內的壓強保持在133-1333Pa，打開電源，使真空爐內的氧氣在高壓電場的作用下發生電離，產生輝光放電效應；

C、升溫階段

其后續的操作隨氧化工藝不同而變化，可向真空爐內連續通入氧氣達到要求的低氣壓，范圍50～1000Pa，并逐步調節電壓、電流，控制氧化溫度，通過流量計調節真空爐內氣壓；調節大圓筒(1)與小圓筒(2)之間的間距，接通大圓筒(1)和小圓筒(2)上的陰極電源(4)，使雙層圓筒保持空心陰極放電；期間可根據實際情況充入氬氣，讓氬氣引起濺射，從而增加氧化放電強度，在工件(6)表面形成氧化膜層；

D、保溫階段

根據工藝要求，在300-600℃的溫度下，保溫1-4h；

E、冷卻階段

將真空爐內抽成低真空，關掉電源；待工件(6)隨真空爐冷卻到100℃時出爐。