双极性微弧氧化脉冲电源加工LY12铝合金工艺试验研究

利用自行研制的双极性微弧氧化脉冲电源对LY12铝合金进行了微弧氧化加工试验研究,并对不同形式的脉冲——正脉冲、正负交变脉冲以及正向正弦波脉冲加工生成的氧化陶瓷膜进行了膜厚度和膜硬度的比较。研究发现,同单纯的正向脉冲电源和正向正弦波脉动电源加工的工件相比,用双极性微弧氧化脉冲电源加工的工件氧化陶瓷膜的厚度大,与基体的结合紧密,膜的硬度高,说明双极性微弧氧化脉冲电源具有较好的成膜特性,并对双极性脉冲电源中负脉冲对生成氧化膜的作用机理进行了分析。

不同电压下镁合金的微弧氧化行为

为了解电压在镁合金微弧氧化中的作用,本工作在双极性脉冲电源的恒流加载方式下,通过考察电压对氧化时间、膜层厚度及表面形貌的影响,研究电压对微弧氧化机理的影响。结果发现,当负电压为零,占空比20%和30%时,电压低于380V时所需的氧化时间要短于电压高于380V时的氧化时间。当占空比30%,负电压为零和40V时,电压低于340V的氧化时间和膜层增长速率都小于电压高于340V的;电压低于340V时的膜层表面形貌优于340V以上膜层。可见,微弧氧化过程中存在一个临界电压,微弧氧化过程分成两种情况,两种情况的微弧氧化机理不尽相同。

直流和直流脉冲电源对镁合金微弧氧化膜层性能的影响

采用直流和直流脉冲电源对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,得到具有相同厚度的氧化膜,通过显微硬度测定、扫描电镜观察和极化曲线测试等手段研究了不同电源对微弧氧化膜层性能的影响。结果表明:直流电源下膜层的生长速率大于脉冲直流电源下的;用不同电源处理得到的氧化膜,硬度基本相同;脉冲直流电源下氧化膜的表面形貌、耐蚀性好于直流电源下的,高频下氧化膜的表面形貌、耐蚀性优于低频下的氧化膜。

多波形微弧氧化脉冲电源的研究

为满足微弧氧化技术研究的需要,研制了可输出多种脉冲波形的微弧氧化脉冲电源。电源的前级由两台直流电源构成,利用TMS320F2812和触摸屏组成的控制系统来控制功率开关器件IGBT的通断,实现各种脉冲波形的输出。由于脉冲电源可输出多种脉冲波形,且脉冲参数均可在宽范围内连续可调,可用于微弧氧化工艺研究、探索最佳工艺参数等对电源要求较高的场合。