[發(fā)明專利]一種超大型鈦合金構(gòu)件的發(fā)藍(lán)陽極氧化裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710093269.2
• 申請(qǐng)日: 2017-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN106868568B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉鶴;石緒忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所
• 主分類號(hào): C25D11/26
• 分類號(hào): C25D11/26;C25D19/00;C23G1/14
• 代理公司: 洛陽公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 孫笑飛

一種超大型鈦合金構(gòu)件的發(fā)藍(lán)陽極氧化裝置，具有移動(dòng)式陰極，移動(dòng)式陰極包括不銹鋼板、吸水布和絕緣手柄，不銹鋼板上設(shè)有通孔和絕緣手柄，盛放氧化溶液的溶液箱上用于添加氧化溶液的導(dǎo)管插入通孔中，吸水布包裹在不銹鋼板外，以吸收通過導(dǎo)管以及通孔流出的氧化溶液，通過壓動(dòng)絕緣手柄，將不銹鋼板按壓在鈦合金構(gòu)件的待氧化部位上，吸水布在壓力作用下產(chǎn)生形變與待氧化部位緊密貼合；利用本裝置對(duì)超大型鈦合金構(gòu)件進(jìn)行發(fā)藍(lán)陽極氧化的方法包括除油、氧化溶液配置、發(fā)藍(lán)氧化處理和清洗干燥，移動(dòng)式陰極能夠和待氧化部位緊密貼合，在移動(dòng)中完成氧化過程，從而解決現(xiàn)有發(fā)藍(lán)陽極氧化技術(shù)對(duì)超大型工件氧化困難的問題，以及復(fù)雜平面的處理問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鈦合金加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超大型鈦合金構(gòu)件的發(fā)藍(lán)陽極氧化裝置及方法，可試用于平面、焊縫、內(nèi)孔等部位。

背景技術(shù)

鈦及鈦合金具有優(yōu)良的性能，如密度小、比強(qiáng)度高、耐海水及海洋環(huán)境腐蝕、無磁性等，是一種性能優(yōu)異的艦船材料，鈦及鈦合金的應(yīng)用，不僅可以減輕艦船的整體重量，延長設(shè)備的使用壽命，同時(shí)可以提高艦船整體的技術(shù)性能。目前在艦船領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用的有潛艇及深潛器上的主殼體、艦船管道系統(tǒng)、聲納系統(tǒng)、動(dòng)力裝置等部位。鈦及鈦合金由于其獨(dú)特的性能，在航空、航天、船舶、汽車以及其它日常用品等領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用。

然而，鈦及鈦合金也存在的一些問題，例如鈦合金與低電位金屬間的接觸腐蝕問題、自身的耐磨問題以及生物污損問題等，在很大程度上影響著其應(yīng)用范圍。因此，未來進(jìn)一步擴(kuò)大鈦合金的應(yīng)用領(lǐng)域，必須對(duì)鈦合金進(jìn)行表面處理。鈦合金的發(fā)藍(lán)陽極氧化技術(shù)是一項(xiàng)操作簡單、成本低，效果好的表面處理技術(shù)。鈦合金發(fā)藍(lán)陽極氧化技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外得到了非常大的發(fā)展，并成功應(yīng)用于各大行業(yè)。

發(fā)藍(lán)陽極氧化技術(shù)是在相應(yīng)的電解液和特殊的工藝條件下，施加外加電壓，在鈦合金表面形成一層氧化物陶瓷膜層的技術(shù)，是提高鈦合金性能的一種有效的表面處理方法。由于陽極氧化膜層具有非常優(yōu)異的性能，可以大大提高鈦合金工件的耐磨性、耐腐蝕性、絕緣性等，因此得到較廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)前，發(fā)藍(lán)陽極氧化技術(shù)廣泛用于鈦合金工件的表面處理，目前的發(fā)藍(lán)陽極氧化的生產(chǎn)作業(yè)普遍流程是將待氧化工件除油后放入溶液槽中施加電壓進(jìn)行氧化處理，對(duì)于普通尺寸的工件，處理效果優(yōu)越，氧化后的膜層均勻、顏色一致，但是對(duì)于尺寸特別大的工件的氧化,該方法沒有辦法進(jìn)行處理。

現(xiàn)有解決超大型鈦合金工件的陽極氧化的主要技術(shù)是設(shè)計(jì)局部氧化裝置，采用局部氧化的方法來實(shí)現(xiàn)超大型鈦合金的陽極氧化處理。目前的局部氧化工裝大多采用的方法是設(shè)計(jì)小型溶液槽，在溶液槽的工作面設(shè)計(jì)不銹鋼板當(dāng)做陰極，連接到氧化電源的負(fù)極，在溶液槽上設(shè)計(jì)進(jìn)液口和出液口，溶液槽與鈦合金工件工作的界面采用密封材料密封住。如申請(qǐng)?zhí)枮?01380015626.3的發(fā)明專利《部分陽極氧化裝置及使用其的陽極氧化處理方法》中，針對(duì)異形截面形狀形成的型材設(shè)計(jì)的陽極氧化設(shè)置，將溶液槽分割為兩個(gè)部分槽體，以型材的局部位于槽外的方式，將兩部分槽體夾持住該型材，從而形成密閉型的電解室，此種裝置只針對(duì)型材設(shè)計(jì)的可移動(dòng)陰極，不適合其它大型管路的氧化作業(yè)；申請(qǐng)?zhí)枮?01020592705.4的發(fā)明專利《一種用于超大工件外表面局部處理的微弧氧化裝置》中，采用桶形儲(chǔ)液罐，儲(chǔ)液罐與工件的接觸處有絕緣密封圈，在儲(chǔ)液罐上固定有進(jìn)液管和出液管，進(jìn)液管和儲(chǔ)液罐與電解液儲(chǔ)液罐密封相通，儲(chǔ)液罐頂端設(shè)計(jì)的有不銹鋼陰極，與氧化電源負(fù)極相連，采用該方法可以處理超大面積的鋁、鎂、鈦金屬及其合金的表面，但是該方法只適用于平面結(jié)構(gòu)的工件表面，對(duì)于處理帶有焊縫、法蘭面、凸臺(tái)等特殊結(jié)構(gòu)的構(gòu)件時(shí)沒有很好的解決辦法；申請(qǐng)?zhí)枮?00820222787.6的使用新型專利《一種大面積鈦板表面局部厚膜氧化裝置》中，采用一個(gè)上部開有矩形口且底部為平面的不銹鋼容器以及電源，所述不銹鋼容器與置于其開口上的被處理鈦板之間形成一個(gè)用于盛裝電解處理液的密封空腔，不銹鋼容器上設(shè)置有分別與制冷機(jī)相接且保證不銹鋼容器內(nèi)部電解處理液的溫度在20-30℃的進(jìn)液管和出液管，該專利能有效降低厚膜氧化工藝對(duì)電源功率的要求并減小電源的體積，但是有同樣的弊端，只能處理平面結(jié)構(gòu)的鈦板。