电参数对镁合金微弧氧化局部持续电弧烧蚀的影响

发布时间：2019-09-28 01:47

【摘要】：在镁合金的微弧氧化处理中,电压、频率及占空比等电参数是发生局部持续电弧烧蚀现象的重要影响因素,不同的负载特性会影响电源输出特性,发生局部持续电弧烧蚀的倾向就会不同。本课题以AZ31B镁合金为基体材料,采用自研大功率脉冲电源的单极性脉冲输出模式,改变脉冲频率和占空比,对表面积不同的A、B试样进行微弧氧化处理实验,记录实验过程的电压波形及烧蚀电压等数据,研究不同电参数和不同负载特性对烧蚀现象的影响。相同占空比时,频率在100Hz~1000Hz区间时,在两端的频率时烧蚀现象更容易发生,越靠近两端的烧蚀电压越低,而中间频率下试样更不容易发生烧蚀现象。同频率下,随着占空比的增大,燃弧时间增加就需要更多的冷却时间,而占空比的增大反而减小了冷却时间,在更低的电压下发生烧蚀现象。镁合金微弧氧化不同表面积的试样具有不同的负载电容特性,试样的表面积越大往往负载电容特性越强。相同的试样在微弧氧化的处理过程中其负载特性也会随时发生着变化,随着膜厚增大,负载的放电时间常数越大,发生局部持续电弧烧蚀的倾向越大。本课题研究发现:局部持续电弧烧蚀的发生不仅与燃弧时间与冷却时间的长短有关,还与它们的相对比例有关。负载的强电容性成为发生局部持续电弧烧蚀的根本原因,不同表面积的负载具有不同的电容特性。可根据负载的表面积选择合适的电参数来避免局部持续电弧烧蚀现象的发生,指导电参数工艺的设定。
【图文】：

化膜充当了介质被击穿的理论；另一类为在氧电的理论。微弧氧化处理过程中最具代表性的理，来研究镁合金微弧氧化的成膜机理。目前典理论：击穿研究发现，在膜层与电解液的界面位置存在 高于临界值 Tm 时，便会在此处发生击穿放电电击穿理论。击穿m 等人通过研究提出，电击穿能否发生，，主要的性质，而杂质离子的影响则是其次[38]。学家 Vijh 分析研究了火花放电产生的原因[3剧烈的析氧反应过程，而这一反应过程的发，如图 1.1 所示，为电子“雪崩”理论模型。

在金属表面生成一层薄而致密的沉积膜，为微弧放电提供了必要条件。微电阶段是指在强电场作用下，金属表面形成的阳极沉积膜会充当阻挡层，而阻碍电过，这些电压便在阻挡层中形成高电场，并且越来越大，当电场达到击穿阳极沉积电压时，引起火花放电现象[47]。图 1.2 为镁合金的微弧氧化陶瓷层的表面扫描电镜图像。如图所示，在氧化膜层表布很多微孔及突起物，密密麻麻的，类似于“火山锥”状结构。而在这些小“火山锥心的微孔便是火花放电通道，溶液便是通过微孔与基体接触并发生反应的，熔融态物及等离子体的喷发而形成的通道[48]。在微弧放电产生大量热量，使微区出现瞬间，在微孔周围陶瓷层中的氧化物被不断熔化又在电解液的冷却下，迅速凝固在膜层并在相互结合使膜层增厚。随着微弧氧化处理过程的进行，基体表面便形成这种结态的氧化陶瓷层[28]。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG661

【参考文献】

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本文编号：2543027