钛合金的微弧氧化处理工艺的研究

山东建筑大学

大学生开放实验报告

项目编号（）

项目名称：钛合金的微弧氧化处理工艺的研究姓名：赵国建

所在专业：材料科学与工程

专业年级：热能390 联系电话：

指导教师：李萍职称讲师

完成日期：

目录

摘要.................................................... 错误！未定义书签。1前言. (3)

1.1 选题背景 (3)

1.2 人体骨的结构和性能 (3)

1.3 钛及钛合金的生物性能............................... 错误！未定义书签。

1.4钛及钛合金表面生物活化——微弧氧化技术 (2)

1.5 课题研究的意义及内容 (5)

1.5.1 课题研究的意义 (5)

1.5.2 课题研究的内容 (5)

2实验内容及方法 (3)

2.1 试验材料 (3)

2.2MAO试样的制备 (6)

2.3 处理工艺 (6)

2.4 试样的浸泡试验 (6)

2.5X射线衍射分析（XRD） (4)

2.6 扫描电镜分析（SEM） (7)

3多孔钛表面的生物活性的研究 (5)

3.1 模拟体液（SBF）浸泡试验研究 (5)

3.1. 1 SEM观察结果.................................. 错误！未定义书签。

3.1.2 XRD谱分析结果 (8)

3.1.3 EDS谱分析结果 (9)

4结论 (11)

参考文献 (13)

摘要

本文利用微弧氧化技术在钛合金表面生成了一层多孔生物活性陶瓷氧化膜，通过模拟体液（SBF）浸泡试验检验了该多孔氧化膜的生物相容性，通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、电子探针电子显微镜（EPMA）、Fourier 红外光谱仪（FT-IR）等手段进行检测，研究了电解液中钙磷元素在氧化膜层中的存在方式及其进入机制，探讨了多孔钛表面生物活化的机理。

1前言

1.1 选题背景

钛合金不但因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于机械、化工、航天等领域，而且也因其具有优良的生物特性而被应用与医学领域。目前生物医用材料正在向多种材料复合、性能互补的方向发展，钛合金表面改性技术在生物材料上的应用有效地提高了医用金属材料的表面质量，改善了植入体的植入效果。因此，利用表面活化技术来提高医用材料的生物相容性将会是今后医用金属材料发展的趋势。

1.2 人体骨的结构和性能

图1.1 人体骨的微观组织结构［4］

1.3. 钛及钛合金的生物性能

医用钛合金无毒性，不引起中毒、溶血凝血、发热和过敏等现象；无刺激性，无致癌性和致畸变等；化学性质稳定，在体内正常代谢作用下，抗体液、血液及酶的作用，保持稳定，无生物退变性，代谢或降解产物对人体无害，无积蓄等性能，因此具有优良的生物相容性。医用钛合金除具备良好的生物安全性外，还应具有特定的生物功能性，即生物材料在特殊应用时，能诱导宿主恰当的答应能力。不同用途的医用钛合金，在针对不同的使用目的时，因其所处的生理环境及所要发挥的生物功能不同，应具备特定的生物功能性。所以钛合金是非常理想的医用

金属材料，可用作植入人体的植入物等。

1.4 钛及钛合金表面生物活化——微弧氧化技术

目前国内外钛金属的表面生物活化方法主要有：物理法，化学法和电化学法三种[13]。另有微弧氧化法是一种在有色金属表面原位生长陶瓷层的新技术。

微弧氧化（Microarc Oxidation, MAO）又称微等离子体氧化、阳极火花沉积或等离子电化学沉积，是一种在有色金属表面原位生长陶瓷层的新技术[16]（其装置示意图如图1.2所示），即将钛及其合金置于电解质水溶液中，利用电化学的方法，使其材料微孔中产生火花放电斑点，在热化学、等离子化学和电化学共同作用下生成陶瓷涂层，它是在阳极氧化基础上建立起来的一种新的陶瓷涂层制备方法。其成膜的综合性能远远优于其它方法所得到的陶瓷膜层，使材料的耐磨损、耐腐蚀、抗热冲击及绝缘性能得到极大改善，从而广泛应用于航空、航天、机械、电子、装饰等领域。在美国，20世纪50年代就有兵工厂开始了该项技术的应用研究；而前苏联在20世纪70年代中期也开始研究微弧氧化技术并达到了很高的水平；到20世纪80年代中后期，微弧氧化技术己成为国际研究热点并开始生产应用。我们国家从20世纪90年代初开始关注此技术研究应用。

1 试样

2 搅拌器

3 石墨阴极

4 电解液

5 冷却水

6 水槽7玻璃烧杯8 水银温度计9 电流表10 电源

图1.2 微弧氧化装置示意图[17]

1.5 课题研究的意义及内容

1.5.1 课题研究的意义

目前生物医用材料正在向多种材料复合、性能互补的方向发展，表面改性技术在生物材料上的应用有效地提高了医用金属材料的表面质量，改善了植入体的植入效果。因此，利用表面活化技术来提高医用材料的生物相容性将会是今后医用金属材料发展的趋势。

1.5.2 课题研究的内容

利用前期工作中总结的优化后微弧氧化工艺制备的钛或钛合金的试样，在仿生溶液中浸泡，通过每两天换一次仿生溶液，观察其表面诱导生成磷灰石的时间，检验其生物活性。通过化学或物理方法的复合活化方法对钛合金的微弧氧化试样进行生物活化，然后通过仿生溶液浸泡试验，最终确定最佳的活化工艺。

通过傅立叶变换红外光谱仪检验对试样的中的官能团组成，X射线衍射仪检验试样的物相组成，电子探针显微镜、扫描电子显微镜等主要的实验设备对试样的成分分布、表面形貌进行分析，并确定电解液中Ca,P元素在活性表面的存在形式，揭示多孔钛表面生物活性陶瓷的形成机理。

2实验内容及方法

2.1 试验材料

试验原始材料为直径为10mm的商业纯钛TA2棒，棒材成分含量（Wt.﹪）如表2.1。表2.2为其主要物理性能和力学性能，这些性能均符合国家标准。

表2.1 商业纯钛TA2棒棒材成分含量

元素Fe Si C N H O Ti 含量（Wt.﹪）0.140 0.12 0.02 0.022 0.001 0.016 余量表2.2 商业纯钛TA2棒棒材主要物理性能和力学性能[18,19,20]

密度Mg·m-3熔点

K

膨胀系

数

MK-1

拉伸强

度

MPa

压缩强

度

MPa

伸长率

﹪

收缩率

﹪

弹性模

量

GPa

4.50 1944 7.14 ≧343 ≧235 ≧25 ≧30 11.2

2.2MAO试样的制备

将原始材料TA2商业纯钛加工成Φ10mm×2mm的试样。

将试样在Ca/P=5电解液中，U=450V，f=600Hz，t=15min的条件下进行微弧氧化，使表面生成多孔的生物陶瓷膜，膜厚约20μm，富含Ca,P元素。选取Ca,P=0，U=450V，f=600Hz，t=15min条件下的微弧氧化样品为未活化组，其他条件相同，做对比观察。

预处理：对微弧氧化之后的表面多孔钛先用蒸馏水、丙酮和70﹪酒精超声清洗20min，再用蒸馏水清洗10min，最后在40℃空气中干燥。

2.3 处理工艺

碱液处理法的基本工艺：预处理+ 60℃保温24h+ 去离子水清洗+ 空气中40℃干燥24h。

2.4 试样的浸泡试验

仿生溶液浸泡：微弧氧化处理+SBF溶液浸泡。

浸泡前的预处理：在丙酮、酒精和去离子水中分别超清洗20min，空气中40℃下干燥24h。

仿生溶液浸泡溶液保持在36.5℃下震荡（模拟人体体液的流动）每2天更换一次仿生溶液，浸泡完成后取出并在蒸馏水中清洗，37℃下干燥后进行各种检测。

2.5X射线衍射分析（XRD）

采用Rigaku D/max型X射线衍射仪对试样进行物相分析。工作参数：Cu 靶，加速电压40KV，电流强度50mA，发射狭道DS=1°，防散射狭道SS= 1°，计数器的样间隔为0.05°，扫描速度为4°/min，扫描常用范围为20～65°。

由于仿生溶液浸泡试验生成的薄膜厚度较薄，而X射线的穿透深度在10μm 左右，因此选用荷兰Philips公司的X'Pert X射线衍射仪，利用掠入射X射线衍射仪（GAXRD-Glancing Angle X Ray Diffraction）分析薄膜的物相组成。测试条件：掠射角选用0.5°，铜靶(Cu-Kα)，管压40kV，管流40mA。扫描速度3°/min，扫描范围20～65°。X射线衍射谱线利用JSPDS 标准卡片标定。

对薄膜X射线采用掠入射X射线衍射进行分析，掠入射X射线衍射的基本原理是在X射线分析的过程中，始终固定入射X射线与试样表面之间的夹角不变，这个角就是所选用的掠射角，测角仪单动测量衍射强度信号。选用掠入射增加了入射X射线在表层中的行程，减少了试样的分析厚度，因此可以有效地分析薄膜的物相结构。

2.6 扫描电镜分析（SEM）

利用日本产JSM-6380LA型扫描电子显微镜（SEM）及JSM-2300型能谱仪（EDS）观察生物活性膜的表面形貌及成分的线、面分布。由于多孔钛陶瓷膜属于绝缘体无导电性，因此扫描分析前应该对试样表面进行真空喷Pt金处理。

4表面多孔钛的生物活化机理分析

微弧氧化工艺处理后的钛金属在碱液处理后能大大提高其生物活性。但关于钛金属活化的机理还缺乏比较全面的研究，本章节以Ca/P=5，U=450，f=600Hz，t=15min微弧氧化条件下制得的有钙磷活化层的微弧氧化试样为例，对这一问题加以系统研究与分析。

4.1 钙、磷在多孔钛表面的存在方式及进入机制

图4.1是优化工艺后的微弧氧化膜的组织形貌。由图可见试样表面呈多孔粗糙状态。

图4.1 工艺优化后的微弧氧化膜的组织形貌

参数：Ca/P=5，U=450，Hz=600，T=15min

图4.2是优化工艺微弧氧化处理制得的试样的薄膜X射线衍射分析图谱。微弧氧化处理时生成的CaTiO3相很可能与电解液成分发生了以下反应：TiO2 + Ca2+ + 2OH-→CaTiO3 + H2O （4.1）

图4.2 优化工艺微弧氧化处理制得的试样的薄膜X射线衍射分析图谱

图4.3是优化工艺后的微弧氧化膜的Fourier红外（FT-IR）谱线。在964.51cm-1处出现PO43-的吸收峰，可能这就是氧化膜层中P元素的主要存在形式。但在薄膜X射线衍射图谱上没有发现磷酸盐，很可能是由于磷酸盐量较少或者以非晶态形式存在，也可能是由于电解液中的PO43-基团以离子状态进入氧化膜层。

图4.4是有活化层的试样Ca,P,Ti元素截面分布图。

图4.4是有活化层的试样Ca，P，Ti元素截面的分布图

a) Ca/P=5，U=450，Hz=400，T=15min; b) Ca/P=5，U=500，Hz=400，T=15min

微弧氧化过程中电解液的组分元素主要是以扩散和电泳的形式进入氧化膜层[22]。较高电压下，Ca,P元素含量沿膜层厚度方向的梯度变化说明：扩散是Ca,P 元素进入钛及钛合金氧化膜层的主要方式。微弧放电时产生的放电通道为Ca2+和PO43-离子提供了快速扩散的通道。但在较低电压下，O,P元素在膜层中的分布却比较均匀，说明电泳也是P元素进入膜层的机制之一[32]。在微弧放电初期，电解液中的Ca2+和PO43-离子通过放电通道快速到达钛金属表面，并伴随新生成的TiO2的熔化及凝固进入氧化膜层，Ca元素与TiO2在高温下反应生成CaTiO3相。随着膜层厚度的增加和氧化时间的延长，大量熔融的TiO2把放电通道堵塞封闭，电解液中的带负电的PO43-离子在电场作用下沿放电通道进入膜层，同时也使Ca元素相对增加。根据由电子探针得到的实验结果表明，氧化膜层中Ca,P 元素含量随电解液中Ca/P值的增加以及电极电压升高而增加，见表4.1、表4.2所示。这是由于电解液中Ca/P比值增大产生高的浓度梯度，有利于Ca2+和PO43-离子向膜层内部的扩散；同时电压的升高导致能量增加，为电泳提供的驱动力增加，因此电解液中Ca2+离子浓度的增加和电极电压的升高均能使膜层中Ca,P元素含量增加。

表4.1 不同电解液对氧化膜内部成分的影响

电解液Ca/P 钙的含量At% 磷的含量At% 氧化层中的Ca/P值

3 4.95 6.49 0.763

5 2.17 1.42 1.528

7 2.94 1.63 1.804

表4.2 不同电压时涂层表面钙磷含量与钙磷比的变化

电极电压V 钙的含量At% 磷的含量At% 氧化层中的Ca/P值400 2.17 1.72 1.260

450 1.76 1.76 1.670

500 1.78 1.78 1.978

钛合金阳极氧化

钛合金阳极氧化 钛是地壳中储量较丰富的元素之一，它在地壳中的丰度约为0.64%，在结构金属中仅次于铝、镁和铁居第四位，1791 年英国矿物爱好者W.Gregoy 在黑色磁铁矿中发现了化学元素Ti，在分析这种钛铁矿时把它称为Menachanite；1795 年，德国化学家Klaproth 在分析匈牙利Boinik 出产的一种红金石时，发现一种新的金属，称其为titanium。钛及钛合金在工程上应用较晚，直到1952 年才正式作为结构材料使用，这主要是因为钛和氧、氮、氢和碳等元素有很强的亲和力，并易产生化学作用，致使钛及其合金的生产成本较高的缘故。近年来钛及钛合金因其具有优良的机械性能在现代工业中得到了广泛应用。 钛合金作为工程结构材料，与其它金属相比，钛合金具有密度小，相当于铁的57%；比强度高，如Ti-6A1-4V 钛合金的比强度为21.7，而LY12 铝合金为16.7；高耐酸性，纯钛在硝酸以及在常温5 %以下的硫酸、盐酸、磷酸中有较好的耐腐蚀性，在海水中几乎不被腐蚀；同时钛合金拥有优良的高、低温力学性能，TC11钛合金能在600 ℃的高温下长期稳定工作，在-200 ℃低温下仍能保持很好的塑性；另外，钛合金还具有无磁、良好的弹性、形状记忆、吸氢、超导、低阻尼、高抗冲击强度、耐压、抗震、与复合材料有良好的相容性等性能。 钛及其合金作为21 世纪最重要的工程金属，以其优异的性能而被广泛用于航空航天、舰船、汽车、医疗、化工等行业。但钛合金不耐磨，与其它金属易产生接触腐蚀等问题限制了其应用范围。因此适当的表面处理以增强钛合金的耐蚀性、耐磨性及装饰性具有重要的现实意义。传统的钛合金表面处理技术有许多不足之处，例如，工艺复杂、成本高、电解液对环境不友好等。 钛合金的特性 (1)钛合会的最主要性能之一是密度小，比强度高。钛的密度为4．5 g／cm 3，在常用金属中只有铝的密度为2．7 g／cm’比它轻，但铝合金的强度较低，而低碳锏7．86 g／ca。、不锈钢8 0 g／cm、铜8 9 g／cm，都比钛要高。由于钛合金的高比强度，用钛合金代替钢和铝合金降低机体结构重量是相当可观的，同时它是缩小结构体积的优选材料，在相同空间尺寸条件下，使它能够代替那些因空间受限的铝合金及钢构件，这对于提高飞机结构寿命及性能具有重要意义。 (2)钛及其合金另一个突出的性能是其优良的抗蚀性。金属的抗腐蚀性能与金属的固有性质有关，各种金属的热力学稳定性，可以根据它们的标准平衡电位来大致评定，一般来说，标准平衡电位越高(即越正)、标志该金属热力学稳定性越高，金属离子化倾向越小，越不易受到腐蚀；反之同理。虽然钛是一种化学性质比较活泼的余属，其标准平衡电位较低(负)，在介质中的热力学腐蚀倾向大，但实际上钛在许多介质中是很稳定的，这是因为它的钝化倾向很强，与氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中氧化，钛表面生成一层具有很好的耐腐蚀性能的氧化膜，阻隔了钛及其合金基体进一步氧化腐蚀，这就决定了钛及其合金具有很好的化学腐蚀抗力。同时，由于钛及其合金表面形成了这一层具有良好防护性能并且电阻率较高的表面膜，钛合金的电化学腐蚀抗力实际上也表现为该表面膜的电化学腐蚀抗力，因此，钛及其钛合金具有优异的电化学腐蚀抗力。 (3)钛合金与复合材料有很好的相溶性。出于复合材料具有高比强度、高比刚度、耐疲劳胜能好、工艺性好等优点，随着先进复合材料设计及工艺技术的日趋成熟，和钛合会一样，先进复合材料尤其是碳纤维环氧复合材料(GECM)的应用F1益增长，已用于多种飞机的垂尾、方向舵、机翼等重要结构。由于碳纤维独特的电化学性能，其电极电位较正，与偶接金属材料电连接后，在腐蚀介质中会导致电极电位较负的金属腐蚀速率加快。

工艺操作制度和安全操作规程

工艺操作制度和安全操作规程 一、电解岗位安全操作规程 1、在电解槽上进行作业时，应站在槽沿板或风格板上，上槽盖板时应先检查槽盖板是否访放稳，上去时应踩在盖板骨上，不允许把脚踩在电解质结壳或阳极碳块上进行作业。 2、换极所用工具必须完好，使用前要了解其作用与正确的使用方法，并且充分预热，用完后放在指定位置。 3、人工往槽内添加原料，必须先充分预热干燥，潮湿的原料不允许直接加入槽内。 4、更换阳极时来效应，应立即停止换极作业，待效应熄灭，电解槽稳定后，才能进行换极作业。 5、人工打眼作业时，应戴好防护面罩，掌握好用力，以防止电解质溅起烫伤，如该槽有效应发生，出铝及其他作业应立即停止作业。 6、不管作业场所怎么炎热，不允许赤臂作业，作业时必须穿戴好劳动保护用品。 7、操作过程中劳保用品着火时，应立即就地扑灭或脱下扑灭，不能乱跑，更不能用水浇身。 8、从槽内勾捞残极碳块时，应注意勾捞方法，并掌握好用力方向和力度，作业中应看顾到周围的工作人员，以防伤害他人。勾捞出的阳极残块，不要放在水泥地板上，要放在残极托盘上，以免烧坏水泥地面或发生其他以外事故。 9、指挥或配合天车吊运物件时，应检查确认吊具完好，捆束牢靠，并且让吊物周围的人员离开吊物后方可起吊。 10、协同天车作业时，要与天车保持一米以上的距离，并随时注意天车的铃声及移动方向，以防撞伤。 11、厂房巡视时，应注意脚下或空中有无障碍物或其他情况，以免跌倒或撞伤。 12、不允许坐在槽罩、槽沿板及托盘上休息或取暖，避免压坏槽罩和发生烫伤及其他事故。 13、不许将无关金属或潮湿物品扔进槽内。 14、作业完毕身子滴汗时，不要立即脱下衣服或急忙到窗台上吹风，以免感冒或关节炎病。 15、不允许铁器连接槽与地面、槽与槽等，以免电流短路。 16、当需要检查槽上部结构时，必须先检查槽罩是否牢固，同时需要有人在下面监护，方可上槽进行作业。 17、盛有电解质、铝水的箱子，必须待其完全凝固后，才能移动或敲碎，以免烫伤。 18、不可使用短于2米的木棒进行效应熄灭。 19、如发现槽子短路打火时，除立即报告班长外，并用干燥木棒或结缘物将短路物体移开。 20、换完阳极后，应对所有当班换极的极检查一遍，提高收边操作质量。 二、电解工巡视作业规程 1、目的及范围：对电解厂房内各种设备，电解槽状况进行巡视检查，发现异常及时处理，确保电解生产平衡，平稳进行 2、作业人员：班长.副班长、电解工 3、作业前的准备 （1）了解当前设备出现的各类故障及上班交接的情况 （2）了解巡视前各电解槽的状况 4、巡视作业 （1）槽盖板.风格板是否盖好，是否有损坏及空缺现象

阳极氧化工艺流程

阳极氧化工艺流程 阳极氧化已经慢慢淘汰了，现在已经升级到了微弧氧化，可以做镁和铝合金产品，原理都是一样，通过有机溶剂做为介质，采用尖端放电，在产品表面生成保护膜，类似於陶瓷层。外观除了一些起跑引起的颜色问题，是很难看出来的，主要通过，盐雾、耐摩擦、电导率、电击穿等测试来判定膜层的好坏。工艺:除油--水洗--水洗--阳极反应--水洗--封闭--烘烤铝 制品阳极氧化工艺流程铝制品阳极氧化通用的工艺流程如下：铝工件→上挂具→脱脂→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封闭→水洗→下挂具对于要求高光亮度的铝制品，可采用如下的工艺流程：铝工件→机械抛光→脱脂→水洗→中和→水洗→化学或电化学抛光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封闭→水洗→机械光亮铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程(图) 铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程1、主题内容与适用范围：本规程规定了铝及铝合金阳极氧化、着色、电泳生产的工艺和操作的技术要求及规范。2、工艺流程（线路图）基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳涂漆→固化→卸料包装→入库3、装挂：3.1装挂前的准备。3.1.1 检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。3.1.2准备好导电用的铝片和铝丝。3.1.3检查气动工具及相关设备是否正常。3.1.4核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。3.1.5根据型材规格（外接圆尺寸、外表面积等）确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的1.2倍左右，白料间距控制在型材宽度的1倍左右。3.1.6选择合适的挂具，确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。3.2 装挂：3.2.1装挂时应先挂最上面一支，再固定最下面一支，然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。3.2.2装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。3.2.3装挂时，严禁 将型材全部装挂在挂具的下部或上部。3.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度（>5°）以 利于电泳或着色时排气，减少斑点（气泡）。3.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。3.2.6易弯曲、变形的长型材，在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板，而擦伤或烧伤型材表面。3.2.7选用副杆挂具时，优先选用插杆，采用铝丝绑扎时，一定要间隔均匀，露头应小于25mm。3.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。3.2.9装挂或搬运型材，必须戴好干净手套，轻拿轻放、爱护、防护好型材表面，严禁野蛮操作。3.2.10装挂或搬运型材时必须加强自检和互检，不合格的型材严禁装挂，表面沾有油污或铝屑（毛刺）的型材必须采取适当的措施处理干净。3.2.11剔除不合格型材后，必须按订单支数及时补足。 3.2.12装挂区的型材不宜存放太久，以防废气腐蚀型材表面。3.2.13认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录，准确计算填写每挂氧化面积，随时核对订单，确

钛合金的微弧氧化

轻金属表表面处理 0908030227 彭睿

钛合金的微弧氧化 关键词钛合金微弧氧化氧化膜 摘要：着科学技术的发展与进步，钛及其合金的应用越来越广泛，虽然它们具有很多优良的性能，但其表面的耐磨、耐蚀性能还不能满足某些关键零部件的要求，尤其在航天、航空领域，微弧氧化技术的出现则较好地解决了这个问题。本文介绍了钛合金的微弧氧化基本原理、氧化膜特点、对氧化膜的影响因素、以及发展前景和一些问题。 前言：钛合金是一种以钛为基加入适量其他合金元素组成的合金，耐海水腐蚀性能优异。它具有重量轻、比强度大、热稳定性好等优良的综合性能，广泛应用于航空、航天以及民用工业中。但美中不足的是钛合金的表面硬度较低、耐磨性及耐腐蚀较差，特别是钛合金与其它金属接触时很容易发生接触腐蚀，严重制约了其进一步应用，为此国内外先后对钛合金表面进行了改性研究，以提高其表面性能。传统的表面改性技术有阳极氧化、PVD／CVD、离子注入、热喷涂及热氧化法等。钛合金阳极氧化膜厚度一般小于1um，达到2～3um已属不易，而且硬度较低，因此有必要发展新的低成本高性能的涂层制备技术。微弧氧化这一高新技术综合地解决了上述难题。微弧氧化又称微等离子体氧化，是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。 微弧氧化的概况 早在20世纪30年代初德国科学家A．Gunterschulze和H．Betz第一次报道了在高电场下浸在液体里的金属表面出现火花放电现象，火花对氧化膜具有破坏作用，在没有发现产生硬质层的条件下，做出了“为了得到高质量的涂层，就不应该用高于出现火花时的电压”的结论，但他们为火花阳极氧化奠定了初步的理论基础。这一观点一直延续到20世纪70年代，尽管少数学者对这一现象持保留观点，但始终没能彻底改变这个结论。1969年，前苏联科学家G．A．Markov在向铝及铝合金材料施加高于火花区电压时，突破性地获得了高质量的氧化膜，这种膜层具有很好的耐磨性和耐腐蚀性，他把这种在微电弧条件下通过氧化获得涂层的过程称为微弧氧化(Microarc Oxidation，MAO)。此后G．A．．Markov课题组进行大量基础性研究，并在此基础上进行了应用研究。期间美国、德国对此技术也进行广泛的研究，其中包括实际应用。从文献上看，美国、德国、前苏联三国基本上各自独立地发展这项技术，相互之间文献引用很少№’7J。这一技术在20世纪80年代开始在世界范围内进行广泛交流。进入20世纪90年代，美国、德国、俄国、日本等国都加快了该项技术的研究开发工作。从文献看，所用电源模式各异，但研究结果表明，使用交流电源，在铝、镁、钛等合金表面生长的氧化膜的性能好于直流电源，因此交流模式是当今微弧氧化技术的重要发展方向。从前苏联到今天的俄罗斯，在该项技术上的研究与开发应用一直处于世界领先地位，在机理上提出了自己的理论，并且已成功应用于许多工业领域，如航空、纺织、石油、交通等部门。 其它国家如美国、德国等在该项技术上的研究及应用也有较高的水平。从20世纪90年代国内开始关注此项技术，主要有哈尔滨工业大学、北京师范大学、西

铝型材熔铸工艺操作规程

1、目的 通过确定圆铸锭生产过程的工艺要求和操作方法，以确保所生产的圆铸锭符合内控质量标准的要求，最大限度地实现熔铸车间生产活动的高效率、高成品率。 2、适用范围 适用于6000系铝合金，外经为Ф4″-Ф9″圆铸锭的生产作业活动。 3、职责： 3.1 炉前班长对合金的化学成份是否合格负责。 3.2 熔炼工对熔炼温度是否符合工艺要求，金属烧损率是否超标，油耗是否达到节能要求，同时对灰渣中金属铝是否回收干净，是否降低环境污染负责。 3.3 铸造工对铸造温度是否符合工艺要求，铸锭精粒度是否达到1级标准，铸锭直径、弯曲度和表面质量是否符合内控质量标准要求负责。 3.4 锯切工对圆铸锭的定尺长度，切斜度和产品标识负责。 4、工艺操作规程： 4.1

4.2 配料（责任人：带班主任） 4.2.1 配料前准备 4.2.1.1 车间主任以填写《铸棒生产计划单》的形式对各班班长下达生产任务，规定合金牌号、铸棒规格、生产时间和熔炉编号。 4.2.1.2 到限根据生产计划单准备备料及相关工具等。 4.2.2 原铝锭的使用：不同品位的原铝锭，适合于配制不同牌号的合金，在配制合金时，应建议按表1的规定选用原铝锭。 表1 注：纯度高的铝锭可以代替纯度低的铝锭使用，但反之则不行。4.2.3 配料计算的有关规定 a）镁：按镁锭含镁量为100%计算。 b）铝硅中间合金：规定理论含硅量为12%，每批硅种进厂应取三个试样化验含硅量，取其算出平均值为计算依据。 c) 铜、锌：按含铜、含锌100%计算。 d) 锰、铬：按猛剂、铬剂中含猛或含铬的百分比计算。 4.2.4 原料的使用配比 4.2.4.1 原料的使用配比，原则上应按表2的规定执行 表2

铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程

铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程(1) 铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程 1、主题内容与适用范围 本规程规定了铝及铝合金阳极氧化、着色、电泳生产的工艺和操作的技术要求及规范。 2、工艺流程（线路图） 基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳涂漆→固化→卸料包装→入库 3、装挂： 3.1装挂前的准备。 3.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。 3.1.2准备好导电用的铝丝,并打磨导电杆 3.1.3检查传送带及相关设备是否正常。 3.1.4核对随料单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。 3.1.5根据型材规格（外接圆尺寸、外表面积等）确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材与型材间3公分左右，白料间距控制在型材与型材间2公分左右。

3.1.6选择合适的导电杆，在保证导电充分的前提下,导电斑痕最小。 3.2 装挂： 3.2.1装挂时应将型材均匀排布在导电杆有效区间、并上紧每一根料. 3.2.2装挂前应打磨净导电杆上的氧化膜，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。 3.2.3装挂时，严禁将型材全部装挂在挂具的下部或上部。 3.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度（>5°）以利于电泳或着色时排气，减少斑点（气泡）。 3.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。 3.2.6易弯曲、变形的长型材，在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板，而擦伤或烧伤型材表面。 3.2.7选用副导杆时，优先选用截面小的副杆，采用铝丝绑扎时，一定要间隔均匀，上紧铝丝防止因料移动而引起大面积的擦伤。 3.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。 3.2.9装挂或搬运型材，必须戴好干净手套，轻拿轻放、爱护、防护好型材表面，严禁野蛮操作。

铝及铝合金的微弧氧化技术

铝及铝合金的微弧氧化技术 1.技术内容及技术关键 (1)微弧氧化技术的内容和工艺流程 铝及铝合金材料的微弧氧化技术内容主要包括铝基材料的前处理；微 弧氧化；后处理三部分。其工艺流程如下：铝基工件7化学除油7清洗7微弧氧化7清洗7后处理7成品检验。 (2)微弧氧化电解液组成及工艺条件 例1.电解液组成：K2SiO3 砂10g/L, Na2O2 4?6g/L, NaF 0.5? 1g/L, CH3COONa 23g/L, Na3VO3 1 ?3g/L;溶液pH 为11 ?13;温度为20?50 C;阴极材料为不锈钢板；电解方式为先将电压迅速上升至300V,并保持5?10S,然后将阳极氧化电压上升至450V,电解5?10min。例2两步电解法，第一步：将铝基工件在200g/L的K2O?nSiO2 (钾水玻璃)水溶液中以1A/dm2的阳极电流氧化5min; 第二步：将经第一步微弧氧化后的铝基工件水洗后在 70g/L的 Na3P2O7水溶液中以1A/dm2的阳极电流氧化15min。阴极材料为：不锈钢 板；溶液温度为20?50 C o (3)影响因素 ①合金材料 及表面状态的影响：微弧氧化技术对铝基工件的合金成分要求不高，对一些普通阳极氧化难以处理的铝合金材料，如含铜、 高硅铸铝合金的均可进行微弧氧化处理。对工件表面状态也要求不高，一般不需进行表面抛光处理。对于粗糙度较高的工件，经微弧氧化处理后表面得

到修复变得更均匀平整；而对于粗糙度较低的工件, 经微弧氧化后，表面粗糙度有所提高。 ②电解质溶液及其组分的影响：微弧氧化电解液是获到合格膜层的技术关键。不同的电解液成分及氧化工艺参数，所得膜层的性质也不同。微弧氧化电解液多采用含有一定金属或非金属氧化物碱性盐溶液（如硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐等），其在溶液中的存在形式最好是胶体状态。溶液的pH 范围一般在9?13之间。根据膜层性质的需要，可添加一些有机或无机盐类作为辅助添加剂。在相同的微弧电解电压下，电解质浓度越大，成膜速度就越快，溶液温度上升越慢，反之， 成膜速度较慢，溶液温度上升较快。 ③氧化电压及电流密度的影响：微弧氧化电压和电流密度的控制 对获取合格膜层同样至关重要。不同的铝基材料和不同的氧化电解液，具有不同的微弧放电击穿电压（击穿电压：工件表面刚刚产生微弧放电的电解电压），微弧氧化电压一般控制在大于击穿电压几十至上百伏的条件进行。氧化电压不同，所形成的陶瓷膜性能、表面状态和膜厚不同，根据对膜层性能的要求和不同的工艺条件，微弧氧化电压可在200?600V范围内变化。微弧氧化可采用控制电压法或控制电流法进行，控制电压进行微弧氧化时，电压值一般分段控制，即先在一定的阳极电压下使铝基表面形成一定厚度的绝缘氧化膜层；然后增加电压至一定值进行微弧氧化。当微弧氧化电压刚刚达到控制值时， 通过的氧化电流一般都较大，可达10A/dm2左右，随着氧化时间的延长，陶瓷氧化膜不断形成与完善，氧化电流逐渐减小，最后小于

钛及钛合金阳极氧化着色层结构及拉伸性能

钛及钛合金阳极氧化着色层 结构及拉伸性能 脱祥明 李　楠(北京有色金属研究总院,北京100088) (联大应用文理学院) 关键词:　氧化膜　组成　结构　性能 1　前　言 60年代俄罗斯建造一座钛包覆经阳极氧化、象征火箭发射台的纪念碑。70年代英国、美国、日本等都十分重视钛阳极氧化工艺的研究,试制了装饰品、手表壳、彩色画等,并申请了发明专利权。 国内也研究了用阳极氧化的方法在钛板和钛镀层表面获得彩色画的工艺,并进一步推广钛制品进入装饰品和工艺美术等领域。 阳极氧化膜具有比钛更高的硬度、强度、耐蚀性及耐磨性,是理想的装饰层和保护层。 2　试验方法 2.1　试验材料 采用工厂生产Υ26mm的TA2纯钛及TC4钛合金棒材。热处理制度为TA2 700℃/1h,空冷;TC4为750℃/1h,空冷。 将制备好的金相试样及标准拉伸试样(TC4、TA2)洗净,干燥后进行氧化着色试验。 2.2　阳极氧化着色试验 试验设备采用阳极氧化着色仪,系直流电源,其可调的直流电压为0～150V。电解液采用5%酒石酸铵溶液。在试样阳极氧化过程中,主要控制电压,电压不同氧化膜厚度不同。在光的干涉下各种不同厚度的氧化膜呈现出各种颜色,详见表1。 表1　氧化膜颜色随电压的变化 电压U/V20306085110颜色棕蓝黄红绿 根据这个原理,把制备好的试样与电源的阳极连接,用阴极毛笔蘸上电解液后,在试样上进行氧化,调节电压,即可得到所需要的氧化膜厚度。 3　试验结果 3.1　氧化膜的表观与增重 拉伸试样进行阳极氧化着色,电压增高,氧化膜的厚度增加,也就是说氧化后的试样重量也增加。在电压为20～60V 时,呈现棕色、蓝色、黄色,重量均增加0.3mg;在电压为85V时呈现红色,重量增加到0.6mg;在电压为110V时呈现绿色,重量增加到1.1m g[1,2]。氧化后重量增加与电压之间关系详见图1。 3.2　氧化膜的组成及结构 第21卷　第3期 稀　有　金　属 1997年5月DOI:10.13373/https://www.wendangku.net/doc/1d2096606.html, ki.cjr m.1997.03.017

钛合金微弧氧化

钛合金微弧氧化技术 1.钛合金微弧氧化概述 微弧氧化( Microarc oxidation，MAO) 又称微等离子体氧化(Micmplasma oxidation，MPO)，由于在研究这项技术的过程中，对微弧氧化本质认识的不同，因此在发展过程中出现了不同的术语：阳极火花沉积，火花放电阳极氧化，等离子体电解阳极化处理，而一般称为微弧氧化或微等离子体氧化。 微弧氧化是指把有色金属放在电解液中，利用微弧放电在金属表面原位生长氧化膜的技术。该氧化膜具有优良的性质，主要应用于机械、电气、汽车、武器装备、航天和航空等行业的关键零部件的表面处理，解决表面的高温烧蚀、磨损和腐蚀等问题。比如，俄罗斯在制造洲际弹道导弹子母弹的生产过程中应用了微弧氧化技术，水上快艇高速发动机缸体下套与活塞经过微弧氧化处理后，耐磨性提高了几十倍，这些都是其它表面处理技术无法代替、无法比拟的。 早在20世纪30年代初德国科学家A.Gunterschulz和H.Betz 第一次报道了在高电场下浸在液体里的金属表面出现火花放电现象，火花对氧化膜具有破坏作用在没有发现产生硬质层的条件下，做出了“为了得到高质量的涂层，就不应该用高于出现火花时的电压”的结论，但他们为火花阳极氧化奠定了初步的理论基础。这一观点一直延续到2 0世纪7 O年代，尽管少数学者对这一现象持保留观点，但始终没能彻底改变这个结论。 1969年，前苏联科学家G.A.Markov 在向铝及铝合金材料施加高于火花区电压时，突破性地获得了高质量的氧化膜，这种膜层具有很好的耐磨性和耐腐蚀性，他把这种在微电弧条件下通过氧化获得涂层的过程称为微弧氧化( Microarc Oxidation，MAO) 。此后G.A. 一Markov 课题组进行大量基础性研究，并在此基础上进行了应用研究。期间美国、德国对此技术也进行广泛的研究，其中包括实际应用。从文献上看，美国、德国前苏联三国基本上各自独立地发展这项技术，相互之间文献引用很少。这一技术在20世纪80年代开始在世界范围内进行广泛交流。 钛合金具有重量轻、比强度大、热稳定性好等优良的综合性能，广泛应用于航空、航天以及民用工业中。但美中不足的是钛合金的表面硬度较低、耐磨性及耐腐蚀较差，特别是钛合金与其它金属接触时很容易发生接触腐蚀，严重制约了其进一步应用，为此国内外先后对钛合金表面进行了改性研究，以提高其表面性能。传统的表面改性技术有阳极氧化、P V D ／C V D、离子注入、热喷涂及热氧化法等。钛合金阳极氧化膜厚度一般小于1μm，达到2～3μm己属不易，而且硬度低，目前仅在装饰涂层方面有所应用。P V D／C V D、离子注入及热氧化法在涂层制备过程中需要保持高温，在一定程度上改变了基体与涂层的结构，使基体的力学性能明显变坏( 塑性恶化) ；P V D／C V D及离子注入法需要昂贵的真空或气氛保护条件，制备成本明显提高；而热氧化法能耗大、时间长及劳动强度大，得到的涂层不均匀。因此有必要发展新的低成本高性能的涂层制备技术。微弧氧化这一高新技术综合地解决了上述难题，在实践中取得了很好的效果。 2.微弧氧化膜生成的基本原理及生长过程 微弧氧化是从普通阳极氧化发展而来的，它的基本原理是：突破了传统的阳极氧化对电流、电压的限制，把阳极电压由几十伏提高到几百伏，当电压达到某一临界值时，击穿阀金属表面形成的氧化膜(绝缘膜)，产生微弧放电并形成放电通道，在放电通道内瞬间形成高温高压并伴随复杂的物理化学过程，使金属表面原位生长出性能优良的氧化膜。 在微弧氧化过程中，把工件放人电解槽中，通电后工件表面现象及膜层生长过程具有明

(完整版)铝型材氧化、电泳生产车间工艺操作规程[1]

氧化车间生产工艺操作规程 阳极氧化、电泳涂漆工艺操作规程 本规程适用于铝合金型材的阳极氧化、电解着色和电泳涂漆生产工艺。 1生产工艺流程 1.1阳极氧化、电解着色工艺流程 备料及装挂—脱脂—水洗—水洗—碱洗—水洗—水洗—中和—水洗—水洗—阳极氧化—水洗—水洗—电解着色—水洗—水洗—封孔—滴干—卸料—检验—包装—入库 1.2电泳涂漆工艺流程 备料及装挂—脱脂—水洗—水洗—碱洗—水洗—水洗—中和— 水洗—水洗—阳极氧化—水洗—水洗—电解着色—水洗—纯水洗—热纯水洗—纯水洗—阳极电泳—水洗1—水洗2—滴干—固化—自然冷却—卸料—检验—包装—入库 2阳极氧化、电解着色工艺规程 2.1备料及装料 2.1.1按生产计划要求，准备好检验合格的型材。 2.1.2在装挂前，应检查料挂的导电杆与导电梁上螺杆连接是否紧固，导电杆是否弯曲。 2.1.3装挂前，应用锉刀或其它方法去除吊杆上与型材接触面的阳极

氧化膜以及漆膜，确保良好的导电性。 2.1.4装挂时，应按照工艺卡片规定的支数挂料。 2.1.5装挂时，应尽量把相同断面或相近形状尺寸的型材装在同一挂上，型材与型材之间应保持均匀的间距（着色型材一般为30~35mm，非着色型材为20~25mm）和合适的倾角（＞5℃），型材绑线位置距端头应<50mm。 2.1.6装挂时，型材重要的装饰面应朝向邻近阴极。 2.1.7型材装挂必须牢固，不得窜动。 2.1.8装挂时，应轻拿轻放，防止型材磕碰伤。 2.1.9装挂完毕后应仔细检查，型材之间不应相互接触，挂在吊杆最上面的型材在处理时不能露出液面。 2.2脱脂 在酸液中使铝型材表面的油污和天然氧化膜等脏物与铝基体的 结合力松弛，且趋于一致，便于碱洗时去除速度均一。脱脂采用硫酸（工业纯H2SO4，GB/T534）溶液。为降低成本，可以使用氧化槽排放的硫酸。 槽液成分及工艺制度如下： 硫酸：150~180g/L 温度：室温 时间：1~3min 生产合金元素含量较高的6061合金型材，或在使用废料较多的情况下，为防止铝材出现黑斑，可在硫酸中加入10~20g/L硝酸。

铝阳极氧化工艺

铝阳极氧化 工艺 铝阳极氧化工艺 第一部分工艺流程 一、工艺流程及工艺条件 1、铝阳极氧化处理流程如下: 脱脂→水洗×2→（酸蚀→水洗×2）→碱蚀→水洗×2→中和→ →锡盐着色（红底香槟色系）→ →单锡盐着色（古铜色系）→ 水洗×2→氧化→水洗×2→→镍锡盐着色（古铜色系）→→ →硒盐着色（钛金色系）→ →锰盐着色（金黄色系）→ →水洗×2→封闭→水洗→水洗（或热水洗）→晾干 →纯水洗→电泳→纯水洗→纯水洗→滴干→烘烤 二．设备材质： 管道材料：PVC 槽体材料：PVC或PP 第二部份化工工艺 1．槽液组成及化学品简介 第一步：脱脂 选用化学品：Potencer AC 酸性脱脂剂AC是为铝及铝合金设计的专业清洗配方。适用于常温浸

渍脱脂。对铝材的侵蚀很小，但能有效清除表面的各种油污，及去除 自然氧化膜，且不会如碱蚀产生大量气体和黑污。对水质要求低，水 洗容易。低泡沫、避免脱脂槽泡沫过多而溢流。 使用条件： AC 浓度： 4～7%（体积比） 时间： 2～10 分钟（视油污及处理流程而定） 温度：20～30℃ 开槽方法：先加入槽体积一半的水，然后加入计算量的AC，搅拌5min 左右，再补加水至规定体积。 第二、三步：自来水水洗 第四步：酸蚀 选用化学品：Potencer C-11 Potencer C-11是精心研发使用于铝材酸蚀砂面作业中。能快速 整平、消除铝材表面的模具痕，获得美观的磨砂外观，并可大量降低 铝材损耗。 使用条件： 开槽浓度：Potencer C-11 80～160克/升； 温度：常温～50℃。 时间： 3～ 6分钟。 须使用过滤设施。 开槽方法：先加入槽体积一半的水，然后在搅拌下慢慢加入计算量的C-11，再补加水至规定体积。控制温度在规定范围，放一根废铝材反 应30min左右，取出，即可试生产。 第五、六步：自来水水洗 （第四、五、六步在有的厂家没有应用） 第七步：碱蚀 选用化学品：Potencer ADD及氢氧化钠

铝材阳极氧化工艺流程

铝材阳极氧化工艺流程： 机械抛光——除油——水洗——化学抛光——水洗——阳极氧化——水洗——封闭—机械光亮 化学抛光商品：铝材碱性抛光液 阳极氧化商品：铝材阳极氧化液 封闭商品：铝材着色封闭液 铝材阳极氧化和染色工艺 ???? 经过染色法处理的铝制品，颜色美观、鲜艳、抗腐蚀性、耐磨性及绝缘性高于一般的铝制品。将铝的工件悬于适当的电解质溶液内，以此作阳极进行电解。在电解过程中，水中的氢氧根离子在阳极放出电子成为水和新生态的氧，它使铝氧化成较厚的氧化铝膜，因为这个过程是金属制品作阳极被氧化的，所以叫做阳极氧化。铝制品经阳极氧化后，再经着色、封闭、处理即成染色品。 一、染色工艺 1.预处理:铝制件在多次机械加工过程中，沾有较多的油脂、少量磨料、灰尘及有缺陷的氧化膜等，这些物质导电性差，不能进行阳极氧化，故需预先处理。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，多次清洗。油去尽后，立即用热水冲洗。如果表面生成一层黑色的膜，还要放在32%的硝酸溶液浸泡20秒钟，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净。浸入蒸馏水中，备作制氧化膜用。 2.阳极氧化: ⑴硫酸电解液的配制:由硫酸18-20公斤和去离子水80-82公斤混合而成，此时溶液比重约为1.125-1.140。有时为了获得防护性能好的氧极氧化膜，通常往硫酸电解液中添加少量草酸。 ⑵氧化工艺:将线路仪表安装好，将要染色铝件作阳极并全部浸入电解液中，然后接通电源，按下列工艺条件控制。 电解液温度控制在12-25℃，阳极电流密度1-2安/分米2，槽中电压13-23伏之间。时间30-40分钟左右。 按上述工艺操作完毕，随时将铝件从电解液中取出，把所沾的酸液用清水冲洗干净，低凹部分更应注意，否则会有白斑出现。酸液清洗干净后，浸入清洁水中备用。 3.染色:铝件经过阳极氧化后，表面形成了能吸附，以共价键或氢键等键型键合而成有色络合物，出现色泽。

钛合金阳极氧化液及其表面处理方法与设计方案

本技术公开了一种钛合金阳极氧化液，按重量份数计算：硫酸1030份、磷酸2040份、乙酸515份、硫酸铵1525份、硫酸钾1013份、甲酸816份、去离子水8001000份。经过该阳极氧化液处理后的钛合金表面性质更加稳定，防护性能更好。一种应用上述阳极氧化液处理钛合金表面的方法，包括以下步骤：步骤1，对钛合金表面处理用碱液进行清洗；步骤2，将经步骤1清洗后的钛合金表面进行打磨，然后用清水清洗干净，烘干；步骤3，将经步骤2清洗后的钛合金放入钛合金阳极氧化液进行阳极氧化处理；步骤4，将经步骤3处理后的钛合金再次清洗干净、烘干即得。 权利要求书 1.一种钛合金阳极氧化液，其特征在于，按重量份数计算：硫酸10-30份、磷酸20-40份、乙酸5-15份、硫酸铵15-25份、硫酸钾10-13份、甲酸8-16份、去离子水800-1000份。 2.根据权利要求2所述的一种钛合金阳极氧化液，其特征在于，所述硫酸为质量分数为98％的浓硫酸。 3.一种应用权利要求1-2中任一项钛合金阳极氧化液处理钛合金表面的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，对钛合金表面处理用碱液进行清洗； 步骤2，将经步骤1清洗后的钛合金表面进行打磨，然后用清水清洗干净，烘干； 步骤3，将经步骤2清洗后的钛合金放入钛合金阳极氧化液进行阳极氧化处理； 步骤4，将经步骤3处理后的钛合金再次清洗干净、烘干即得。 4.根据权利要求3所述的一种应用钛合金阳极氧化液处理钛合金表面的方法，其特征在于，

步骤1中，碱液为pH值为10-11的氢氧化钠溶液。 5.根据权利要求3所述的种应用钛合金阳极氧化液处理钛合金表面的方法，其特征在于，步骤3中，阳极氧化处理的处理条件为：在温度为15～25℃、电压为20-40V的条件下处理30-90s。 技术说明书 一种钛合金阳极氧化液及其表面处理方法 技术领域 本技术属于钛合金表面处理技术领域，具体涉及一种钛合金阳极氧化液，本技术还涉及应用上述一种钛合金阳极氧化液的处理钛合金表面的方法。 背景技术 钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。 第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，钛合金得到了广泛的应用。 在适当的阳极氧化条件下，钛合金表面会产生一种富有艺术价值的、呈现丰富色彩变化的阳极氧化膜层，其既有一定的装饰性，又有一定的耐腐蚀能力。具有广泛的应用前景。

“两提一降”活动实施方案

青海物产工业投资有限公司 电解二车间开展“提高质量、提高产量、降低成本”为主题 的竞赛活动实施方案 根据公司第三届六次董事会集团领导提出的开展提高质量、提高产量、降低成本为主题的“两提一降”竞赛活动要求，为提升我车间的管理水平，降低生产成本，提高经济效益，平稳有序的组织生产，结合目前车间存在的由于班组长管理水平的高低，职工操作技能差别大而导致槽况的波动，造成生产中的原材物料损失较大，隐性浪费严重，并且对劳动力的浪费大、工器具的浪费大，生产成本降低。为提高班组管理水平、提高职工操作技能、提高各项指标、降低各项能耗。车间决定扎扎实实开展“两提一降”活动。为此，特制定本实施方案。 一、组织机构 1、领导小组 组长：赵维德 副组长：闫江任海堂王云 成员：张红平鲁存耀杨小明星小川何文录杨发珍王文龙刘雄林李武成李军梁朝忠田生录 2、监督检查考核小组 组长：赵维德 成员：闫江任海堂王云 二、实施步骤 活动时间为2013年12月10日到2014年9月30日，分以下三个阶段：第一阶段：自查整改、分析问题、制定措施阶段（2013年12月10日——2014

年1月31日） 车间组织各班组梳理管理中存在问题点，并针对质量、产量、成本及生产过程中技术条件的保持、操作标准的执行等方面所存在的突出问题，制定行之有效的整改措施。 第二阶段：组织实施、细化落实、整改整理阶段（2014年2月1日——2014年7月31日） 车间从细节入手，按照方案要求各班组积极组织实施，按照标准逐项落实。在活动中从班组长自身做起，从身边的点点滴滴做起，注重活动效果，强化整改落实。 第三阶段：总结经验、巩固成绩、持续强化阶段（2014年8月1日——2014年9月30日） 对车间及班组中好的做法及经验加以总结、整理，在车间范围内进行交流推广，并对表现突出的班组或个人进行表彰，在活动中对以前标准不足之处加以完善，使这一活动贯穿于今后整个生产管理过程。 三、活动内容 （一）提高质量： （1）提高工作质量： 根据公司2014年的工作思路和生产目标，我车间将在2014年内进一步加强基础管理。 措施：1.把质量、工艺、消耗、生产、设备、安全等各项管理工作进行系统协调，不断优化生产劳动组织，合理进行劳动分工，消除各种无效劳动和时间浪

阳极氧化工艺流程

铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程及原辅材料 铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程 1、工艺流程（线路图） 基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳涂漆→固化→卸料包装→入库 2、装挂： 2.1装挂前的准备。 2.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。 2.1.2准备好导电用的铝片和铝丝。 2.1.3检查气动工具及相关设备是否正常。 2.1.4核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。 2.1.5根据型材规格（外接圆尺寸、外表面积等）确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的1.2倍左右，白料间距控制在型材宽度的1倍左右。 2.1.6选择合适的挂具，确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。 2.2 装挂： 2.2.1装挂时应先挂最上面一支，再固定最下面一支，然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。 2.2.2装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。 2.2.3装挂时，严禁将型材全部装挂在挂具的下部或上部。 2.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度（>5°）以利于电泳或着色时排气，减少斑点（气泡）。 2.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。 2.2.6易弯曲、变形的长型材，在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板，而擦伤或烧伤型材表面。． 2.2.7选用副杆挂具时，优先选用插杆，采用铝丝绑扎时，一定要间隔均匀，露头应小于25mm。 2.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。 2.2.9装挂或搬运型材，必须戴好干净手套，轻拿轻放、爱护、防护好型材表面，严禁野蛮操作。 2.2.10装挂或搬运型材时必须加强自检和互检，不合格的型材严禁装挂，表面沾有油污或铝屑（毛刺）的型材必须采取适当的措施处理干净。 2.2.11剔除不合格型材后，必须按订单支数及时补足。 2.2.12装挂区的型材不宜存放太久，以防废气腐蚀型材表面。 2.2.13认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录，准确计算填写每挂氧化面积，随时核对订单，确保型号、支数、颜色不出差错。

前处理各工艺操作规程

前处理各工艺操作规程 一、除油工序（责任人：一号行车工） 工艺参数： 游离硫酸：100—200g/l；温度：常温；处理时间：2—4分钟。 操作方法：先将选好的坯料洗一道清水再进入除油槽，浸泡2—5分钟，浓度高反应快时取下限时间，浓度低时反应慢时取上限时间。时间到后及时从槽中吊出入水洗槽清洗，带管的料一定要将管内注入清水将汽泡排出清洗干净，再进入下一道工序。 此工序主要目的：是为了清洗坯料上的污垢和油迹，另外除去坯料上的自然氧化膜。 注意事项： 1、除油后在水洗槽中浸泡时间不能超过5分钟，防止起麻点； 2、除油时间不能过长，防止铝件表面过腐蚀或起麻点、粗糙以及失光。本公司以下的色号需要进入除油槽：各种磨砂料，各种喷砂料。 二、酸蚀工序（责任人：一号行车工） 工艺参数： 氟化氢铵：30-45g/l；PH值：2.5-3.5之间；温度：35-45℃； 处理时间：2分-6分钟不等。 操作方法：将除油清洗过的坯料吊入酸蚀槽中进行酸蚀，观察槽内反应情况，反应大时，可以在三、四分钟左右起槽，反应慢时就要加一两分钟时间再起槽，起槽后水洗两次将料吊起观看表面起砂情况，起砂达到标准时就可以进入下一道工序，如果砂面不均匀或砂面有流挂现象时就

要考虑到槽液浓度是否不够，或者槽液有否其它问题，找到问题处理后才能进行返工，直到砂面合格为止。 此工序主要目的：将坯料进行酸蚀后达到均匀砂面，使型材有较好看的砂面效果。 注意事项： 1、酸蚀后必须观察型材表面砂面大小，粗砂须返工或调整槽液； 2、酸蚀后，型材在空中停留时间不能太长，（一般可以在空中沥水10 秒左右）否则会出现流痕，须重新碱洗后再酸蚀。 3、酸蚀槽槽液很浑时就要通知压渣工压渣。 4、有些坯料起砂不均匀或纹粗特别大时就要先在碱蚀槽进行碱蚀处理， 处理时间一般为3-7分钟之间，碱蚀中和后再进行酸蚀，此时酸蚀时间不能过长，过长会酸蚀过度导至砂面过大，影响美观。 本公司以下色号需要进行酸蚀：各种磨砂料(碱砂的除外) 三、碱蚀工序（责任人：一号行车工） 工艺参数： 总碱：60—120g/l；游离碱：35-75g/l；AL离子：小于30g/l； 温度：30—50℃；处理时间40秒—30分钟之间。 操作方法：将除油过的坯料清洗过后入碱蚀槽后面一个碱性水洗槽再次清洗，（这样是为了防止酸水过多带入碱蚀槽，碱蚀过多带入酸水会使碱蚀槽老化，甚至使碱蚀槽完全失效）清洗过后进入碱蚀槽进行碱蚀，时间按不同色号进行不同的处理时间，一般为：喷电2分30秒至5分30秒之间，不要超过时间，超过时间会使喷砂料失去喷砂特性，返工料40秒-1分30秒左右（新碱槽），超过时间会起砂，酸砂40秒至2分30秒，超过时间砂面会变差和不均匀，碱砂料10分-30分之间，视温度和浓度情况来决定。

阳极氧化工艺流程完整版

阳极氧化工艺流程 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

铝及铝合金阳极氧化着色工艺流程及原辅材料 铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程 1、工艺流程（线路图） 基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳涂 漆→固化→卸料包装→入库 2、装挂： 装挂前的准备。 2.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。 准备好导电用的铝片和铝丝。 检查气动工具及相关设备是否正常。 核对流转单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。 根据型材规格（外接圆尺寸、外表面积等）确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材水平宽度的倍左右，白料间距控制在型材宽度的1倍左右。 选择合适的挂具，确保正、副挂具的挂钩数与型材的装挂支数一致。 装挂： 装挂时应先挂最上面一支，再固定最下面一支，然后将其余型材均匀排布在中间、并旋紧所有铝螺丝。 装挂前在型材与铝螺丝间夹放铝片，以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。 装挂时，严禁将型材全部装挂在挂具的下部或上部。 装挂的型材必须保持一定的倾斜度（>5°）以利于电泳或着色时排气，减少斑点（气泡）。 装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。

易弯曲、变形的长型材，在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板，而擦伤或烧伤型材表面。 选用副杆挂具时，优先选用插杆，采用铝丝绑扎时，一定要间隔均匀，露头应小于25mm。 截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。 装挂或搬运型材，必须戴好干净手套，轻拿轻放、爱护、防护好型材表面，严禁野蛮操作。 装挂或搬运型材时必须加强自检和互检，不合格的型材严禁装挂，表面沾有油污或铝屑（毛刺）的型材必须采取适当的措施处理干净。 剔除不合格型材后，必须按订单支数及时补足。 装挂区的型材不宜存放太久，以防废气腐蚀型材表面。 认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录，准确计算填写每挂氧化面积，随时核对订单，确保型号、支数、颜色不出差错。 认真做好交接班手续和工作区的环境卫生。 3、氧化台生产前的准备工作： 检查各工艺槽的液面高度，根据化验报告单调整各槽液浓度，确保槽液始终符合工艺要求，并经常清除槽液中的污物。 检查行车、冷冻机、整流器、循环酸泵、水泵、转移车、固化炉等设备是否正常，如有异常应及时排除，严禁带病运行。 检查纯水洗槽和自来水洗槽的PH（或电导率）和洁净度、不符合工艺要求的应及时更换或补水溢流。 打开碱蚀、热纯水槽、封孔槽的蒸汽或冷却水，打开氧化槽、着色槽、电泳槽的循环冷却系统，确保槽液均匀、温度达到工艺要求。 检查罗茨风机和抽、排风机，并在生产前开启。 认真核对《氧化工艺流程卡》，明确生产要求，准备好比色用色板。 4、氧化台操作的通用要求： 每次吊料不准超过两挂，并且两挂之间必须保持一定的间距，以防型材之间的碰擦伤。 型材吊进、吊出槽液时必须斜进、斜出，倾斜度应控制在30°左右。