鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝的製作方法

2023-09-24 11:55:45

專利名稱：：鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝。
背景技術：
：液壓機構鋁合金活塞缸體要求硬氧化後表面有較高的光潔度及較高的尺寸精度。由於原來的硬氧化工藝無法保證活塞缸體零件內表面上、中、下的尺寸精度一致性及表面光潔度的要求，所以需要對此類零件增加一道研磨工序，以保證圖樣的技術要求，但由於是手工研磨，所以零件研磨質量很難控制。
發明內容本發明的目的是提供一種液壓機構鋁合金活塞缸體內表面硬氧化新工藝，使氧化後的零件內表面無需進行研磨即可保證零件內表面上、中、下尺寸精度一致性及表面光潔度的質量要求。為達到以上目的，本發明是採取如下技術方案予以實現的-一種鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝，其特徵在於，在工件除油、酸洗後，將工件室溫下恆溫處理至少一晝夜；將氧化槽的溫度控制在-10~-rC，電解液硫酸濃度為10-25%，將恆溫處理過的工件投入氧化槽中，開啟氧化整流器電源，控制電流密度在l-4A/dltf的任一值，氧化50-120分鐘；最後將工件取出，洗淨後檢査並測量厚度。上述工藝的氧化過程中，工件上可先卡裝好輔助陰極後，進入流動水洗槽浸泡半小時；再投入到氧化槽中氧化。電流密度分2-5次在半小時內逐步給到l-4A/ditf的任一值。最好分4次在半小時內逐步給到2A/dm2，氧化時間最好控制在60-80分鐘。傳統硬質陽極氧化工藝，要求鋁件在低溫條件下，在一定濃度的介質中，通過給定的工作條件下外加的直流電作用，是一種一邊溶解，一邊成膜的特殊工藝，該工藝是鋁合金表面形成一層抗腐蝕、耐磨而且高硬度的氧化膜，其獲得的氧化膜具有無色透明、孔隙多、吸附性強、硬度高的優點。由於該氧化膜是一種電化學生長和化學溶解的兩個過程同時進行的結果，要求控制氧化膜的電化學生長速度大於膜的化學溶解速度，從而獲得較厚而緻密的氧化膜。由於缸體零件結構特殊性，一般工藝的硬質陽極氧化厚度變化範圍較大，難以控制氧化膜厚度，無法保證零件有效尺寸。本發明與傳統氧化工藝相比，其優點是，通過恆溫處理工藝，主要是針對零件自身受外界環境的影響，從室溫，到低溫氧化時，工件內外形成較大溫差，(溫差在5(TC左右)，勢必影響氧化膜的成膜過程。所以採用恆溫處理，使氧化時工件內外形溫差大大降低。電解液硫酸濃度的確定，是根據硬氧化成膜理論機理為依據，電極電力線分布呈放射狀，而硫酸溶解是均勻溶解，適當提高電解硫酸濃度，有利於成膜的均勻性，提高成膜質量。加裝輔助陰極，從電場屏蔽效應考慮，對於腔體零件，增加輔助陰極，有利於成膜的均勻性。本發明改變了以往鋁合金活塞缸體硬氧化後尺寸精度無法保證的現狀，降低了製造成本，縮短了製造周期，保證了零件的質量。圖1是本發明鋁合金缸體類零件加裝輔助陰極的結構圖。圖中l一工件;2—輔助陰板；3—夾板。具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明。一種鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝，將工件1除油、酸洗後吹乾;放入20士5'C的恆溫室中保溫24小時以上。將氧化槽的溫度控制在-10-rC，調整電解液硫酸濃度為10-25%，將恆溫處理過的工件1作為陽極投入氧化槽中，氧化槽中放入鉛板作為陰極；開啟氧化整流器電源，使電流密度分2-5次在30分鐘內逐步給到l-4A/dm2的任一值，氧化50-80分鐘，最後將工件取出，洗淨吹乾，檢査並測量厚度。氧化過程中，工件l內腔可通過工件兩端面的夾板3卡裝一根輔助陰極2(圖1)，輔助陰極2可用cpl0的鈦圓，然後將工件浸入流動水洗槽浸泡30分鐘，再投入到氧化槽中氧化。表1列出了本發明四個工件試樣具體氧化工藝參數。tableseeoriginaldocumentpage5備註試樣為外圓cp70(內孔cp30)x490的鍛鋁管。輔g!]陰極為(p10的鈦圓表2列出了表1實施例工件試樣氧化膜厚度的測量結果。從表2可以判斷出，2#、3#試樣的氧化膜厚度自上而下比較均勻，精度一致性好，為優選實施例；而1#、4#試樣沒有輔助陰極，其上、中、下氧化層厚度有一定差異，證明輔助陰極起到一定的均勻鍍層能力。tableseeoriginaldocumentpage5權利要求1、一種鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝，其特徵在於，在工件除油、酸洗後，將工件室溫下恆溫處理至少一晝夜；將氧化槽的溫度控制在-10～-1℃，電解液的硫酸濃度為10-25％，將恆溫處理過的工件投入氧化槽中，開啟氧化整流器電源，控制電流密度在1-4A/dm2的任一值，氧化50-120分鐘；最後將工件取出，洗淨後檢查並測量厚度。2、如權利要求1所述的鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝，其特徵在於，氧化過程中，工件上可先卡裝好輔助陰極後，進入流動水洗槽浸泡半小時；再投入到氧化槽中氧化。3、如權利要求1或2所述的鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝，其特徵在於，電流密度分2-5次在半小時內逐步給到l-4A/d1112的任一值。4、如權利要求3所述的鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝，其特徵在於，所述電流密度分4次在半小時內逐步給到2A/dm2。5、如權利要求4所述的鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝，其特徵在於，氧化時間控制在60-80分鐘。全文摘要本發明公開了一種鋁合金缸體類零件內表面硬氧化工藝，其特徵在於，在工件除油、酸洗後，將工件室溫下恆溫處理至少一晝夜；將氧化槽的溫度控制在-10～-1℃，電解液硫酸濃度為10-25％，將恆溫處理過的工件投入氧化槽中，開啟氧化整流器電源，控制電流密度在1-4A/dm2的任一值，氧化50-120分鐘；最後將工件取出，洗淨後檢查並測量厚度。本發明經過恰當的硬質工藝處理直接保證工件高精度要求，無需經過後機加工來達到尺寸精度，改變了以往工件硬氧化後尺寸精度無法保證的現狀，降低了製造成本，縮短了製造周期，保證了零件的質量。文檔編號C25D11/04GK101381883SQ20081023166公開日2009年3月11日申請日期2008年10月9日優先權日2008年10月9日發明者楊花輝,鄧迎軍,馬利民申請人:中國西電電氣股份有限公司