[發(fā)明專利]一種自動控制硬質(zhì)陽極氧化工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110248770.4
• 申請日: 2011-08-27
• 公開（公告）號: CN102953108A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉莉;張春剛;程世遠;王輝;楊景偉
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: C25D11/10
• 分類號: C25D11/10
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金陽極氧化工藝，特別涉及了一種自動控制硬質(zhì)陽極氧化工藝。?

背景技術(shù)

鋁及鋁合金是有色金屬中用量最大、應(yīng)用面最廣的金屬材料，為了提高鋁及鋁合金的耐蝕性對其表面進行陽極氧化處理，可以得到滿意效果，對于有硬度和耐磨性要求的使用環(huán)境還必須采用硬質(zhì)氧化工藝，對鋁及鋁合金表面進行處理，得到滿足使用要求的功能性膜層，在硬質(zhì)氧化過程中，容易發(fā)生零件燒蝕。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了得到硬質(zhì)陽極氧化膜的厚度和硬度滿足施鍍的零件的使用要求，特提供了一種自動控制硬質(zhì)陽極氧化工藝。?

本發(fā)明提供了一種自動控制硬質(zhì)陽極氧化工藝，其特征在于：所述的自動控制硬質(zhì)陽極氧化工藝，?

（1）工藝參數(shù)為：

槽液成分及含量：

硫酸H₂SO₄（ρ=1.84）100-130克/升

草酸H₂C₂O₄2H₂O????15-30克/升

鋁（Al³⁺）≤20克/升

氯離子（Cl^-）＜0.2

溫度：8℃-14℃

電流密度：1.5-2A/dm²

氧化時間：80-90分鐘

電源控制：采用自動控制新型電源，電流波形為直流，電壓從18V上升到35V，分為三個階段：第一階段，電壓設(shè)定為18V，保持10-20分鐘；第二階段，18V上升到35V，慢升時間60分鐘；第三階段，電壓設(shè)定在35V，保持10分鐘，得到的膜厚為50±5微米；

（2）工藝參數(shù)要點闡述：

槽液成分：成膜效率隨硫酸濃度升高而下降，這是由于硫酸濃度升高，氧化膜的溶解作用也提高了，膜層顏色呈深黃褐色，成條紋狀，明顯看出膜層溶解的痕跡，草酸在陽極氧化過程中起到減緩膜層溶解的作用，生成的氧化膜的硬度較高，為300HV，草酸含量超過30克/升后，在氧化過程中，電壓升高太快而使氧化過程無法進行，或使膜的生長速度太慢而不易生成厚膜；

槽液溫度和電流密度：膜的顯微硬度隨槽液溫度升高而下降，隨電流密度升高而上升；

電壓控制：首先起始階段將電壓設(shè)置在18V，使得氧化開始階段采用較小的電流密度，防止“燒蝕”的發(fā)生，時間設(shè)定為10-20分鐘；第三階段氧化時間根據(jù)膜層厚度要求延長，通常，每延長10分鐘，膜層厚度增厚10微米，延長時間不超過30分鐘；直流硬質(zhì)陽極氧化操作的關(guān)鍵步驟是控制起始電流，將槽液溫度控制在8℃-14℃范圍內(nèi)，采用冷凍設(shè)備，對槽液進行降溫，同時采用激烈的攪拌，將氧化過程中產(chǎn)生的熱量迅速散開。

所述的自動控制硬質(zhì)陽極氧化工藝中，對掛具的要求：?

氧化過程中，根據(jù)零件形狀采用合適的專用夾具，夾具材料為鈦合金或鋁合金，同時為了提高電流效率，對被槽液浸沒的夾具進行局部保護，采用膠帶包纏和涂漆保護的方法，用夾具裝夾零件前，對夾具進行處理，去除夾具上的氧化膜及污染物，以保證夾具與零件接觸緊密，導(dǎo)電良好；

由于在氧化過程中，需要對槽液進行激烈的攪拌，槽液的流動會對夾具產(chǎn)生沖擊，需要對夾具與導(dǎo)電杠之間進行加緊措施，避免夾具的晃動，保證導(dǎo)電良好，采用兩種方法保證，一是使夾具與導(dǎo)電杠之間的接觸面積足夠大，二是在夾具和導(dǎo)電杠之間用輕質(zhì)材料制成的塞塊塞緊。

以上兩種措施可以抵御住槽液流動帶來的沖擊，充分保證導(dǎo)電性，有效保證了氧化過程的順利進行。?

本發(fā)明的優(yōu)點：?

本發(fā)明所述的自動控制硬質(zhì)陽極氧化工藝，完全能夠滿足航空發(fā)動機LD7合金硬質(zhì)陽極氧化質(zhì)量檢驗標準及作動筒硬質(zhì)陽極氧化膜層質(zhì)量驗收標準，提高了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，降低了人力，材料、能源成本的消耗。

具體實施方式

實施例1?

本實施例提供了一種自動控制硬質(zhì)陽極氧化工藝，其特征在于：所述的自動控制硬質(zhì)陽極氧化工藝，

（1）工藝參數(shù)為：

槽液成分及含量：

硫酸H₂SO₄（ρ=1.84）100克/升

草酸H₂C₂O₄2H₂O????15克/升

鋁（Al³⁺）≤20克/升

氯離子（Cl^-）＜0.2