钛合金阳极氧化.pdf

我们工艺研究工作的内容及方法有如下几方面：
(1)钛合会阳极化工艺(分为前处理、阳极氧化、后处理三部分) ①对材料试
样(片)的前处理效果会直接影响后面阳极氧化工艺的质量，需要研究的是内容是
除油、酸洗，通过试验确定：除油液和过在瓦特镀镍液中添加金属
络合剂和金属阳极活化溶解添加剂，对钛电极先采用阳极脉冲电流活化，再对活
化后的钛电极进行阴极脉冲电流沉积，在钛合金表面获得了结合力优良的镍镀
层。研究了电解液组分、工艺参数对镀层结合力的影响。结果表明，当在硫酸
镍电解液中添加40 g/L A/dm2 阳极脉冲电流对钛
合金进行电化学处理时，可使钛合金产生活性溶解，将脉冲电流切换为阴极电沉
积后，便可在钛合金表面沉积一层结合力优良的镍镀层。文章讨论了脉冲阴、 阳
极平均电流密度，占空比，频率，电解液组分浓度等电解参数对镍镀层质量的影
响，发现当硫酸镍为80 g/L、***化镍为40 g/L、柠檬酸三钠为15 g/L、葡萄
糖酸钠为12 g/L、硼酸为35 g/L、阳极活化添加剂为40 g/L；温度为60 ℃、
pH 左右、频率f 为80 Hz、占空比为20 %、 A/dm2
时所获得镍镀层的结合力最佳。
镁合金作为21 世纪“绿色”工程金属，除具有比重小、比强度和比刚度高、
导热导电性能好等特点外，还兼有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能，已成为现代
汽车、电子、通讯等行业的首选材料。钛合金具有化学稳定性好。比强度高、密
度低、耐蚀及中温性能稳定等特性．而且具有在温度高达400℃～500℃的环境条
件下仍能保持自身的强度等优异性能。所以广泛应用于航天、航空、化工及生物
医疗等各个领域，已成为广泛应用化学工业和航空航天工业中的新型结构材料。
（1）钛合金阳极化形成
由于钛合金硬度低，抗磨减摩性能差，高温后易粘连限制了其应用。施行阳极化
可克服这些难题，钛合金阳极氧化技术是较传统、成熟的表面处理技术，它采用
直流叠加方波脉冲电流进行钛合金的阳极氧化可以得到没有粉化和烧焦的氧化
膜所生成的氧化膜致密。
该氧化膜主要用作粘结合和涂漆底层。氧化时，先在5min内将电压升至9—
10V．然后保持电压18～22min。零件出槽后(在溶液干燥前)应立即清洗，胶接前
不允许进行碱清理、腐蚀、溶剂擦洗或其他表面处理，并在氧化膜干燥后2h内转
入控制污染的涂底胶和胶接工艺。并应在72h内涂底胶。随着阳极氧化膜层的增
厚。阳极氧化电流下降．因此在阳极氧化过程中为了保持电流密度的恒定。必须
借助整流器来提高电压。阳极氧化结束时的电压取决于膜层的厚度，在最大膜层
厚度情况下。槽电压超过250V。钛合金零件在阳极氧化过程中是在电压高于打火
点电压下进行的，一般溶液的打火点电压是80～90V．在阳极氧化过程中继续提
高电压，在零件的表面上会观察到打火现象。
（2）钛合金阳极氧化的工艺流程
装挂-化学除油-流动热水洗-流动冷水洗_阳极氧化-流动冷水洗-拆卸零件-检验
_(返修)-入库(或胶接、涂漆等)。
钛合金零件要装夹在钛合金制作的夹具上，化学除油可参考一