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高效大容量微弧氧化装备及工艺
2012-11-19 点击: 作者: 来源:

项目背景:目前主要用于工业化处理镁合金、铝合金、钛合金等具有阀特征的有色金属表面,使其形成一层与基体结合牢固,具有耐腐蚀、耐磨损的陶瓷性氧化膜,该膜层性能优异,主要用于高品质产品的表面处理。

技术原理及工艺流程:其原理是将被处理的镁、铝、钛合金等制品做阳极,置于脉冲电场环境的电解液中,使被处理样品表面在脉冲电场作用下产生微弧放电而生成一层与基体以冶金形式结合的氧化物为主的复合陶瓷层。与其它表面处理工艺相比较,微弧氧化工艺以其技术简单,效率高,无污染,处理工件能力强,特别是无遗漏表面处理等优势,尤其对于镁合金的处理可为首选方案,引起镁合金生产企业的极大关注。

技术特点:300KVA微弧氧化电源设计指标:

直流输出电压:正电源为0~700V(连续可调);负电源为0~300V(l连续可调),,直流输出电流:正电源最大为500A;负电源最大为300A,脉冲频率:200~2000Hz;主电路采用三相半控整流桥,利用直流电源及IGBT逆变的方法获得所需脉冲,脉冲幅值和脉冲宽度分别调节,工艺参数便于调节。

轮毂产品实物照片

以镁合金为例,微弧氧化膜层性能指标:陶瓷膜致密、均匀,厚度、硬度可控制。厚度可达10~200微米。硬度可在HV300~2000调控;涂层盐雾实验表面未见异常时间达到500小时以上;拉伸强度提高20~25%。

项目实施工艺:可实现全自动、手动、预设程序、恒压、恒流和恒功率等多种处理模式。全套设备包括:主电源,电解槽系统(预处理、微弧氧化、封孔),冷却循环系统等。

技术水平:通过多年对工艺和设备的研究开发,对镁合金微弧氧化方面已达到国际先进水平。

已推广应用情况:该技术成果已在天水雄风轮毂有限责任公司投入生产应用,取得良好的经济效益。

市场分析及效益预测:随着我国制造飞机大型化和交通工具轻量化技术需求,镁合金的应用将日益扩大。每年我国镁合金铸件产量约在9000~12000吨,且每年的增长在20%以上;镁合金挤压型材产量也将达到3万吨以上。镁合金表面处理工艺是加工过程中必不可少的一个重要环节。而微弧氧化技术是处理镁合金复杂零件表面的最佳工艺,满足大批量处理的需要。另外,对于高品质铝合金、钛合金表面处理,本技术也是首选。

可处理形状复杂,面积较大(目前单槽最大处理容量可达4.2 m2),主要用于表面磨损、腐蚀要求严格的工件;处理成本低:耗电量0.08~0.3KWh/µm·dm2,电解液平均寿命(处理量)300~3000m2/m3;成本2~3元/m2(20~30µm)。环境污染较小。

项目投资:可提供全套微弧氧化设备,根据不同处理容量,全套生产线投资为50~300万元。

合作方式:设备定制、委托加工。合资、合作、技术转让