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钛合金阳极氧化工艺
2025-12-15
1.前处理(保障膜层附着的关键) 目的是彻底去除钛合金表面的油污、氧化皮、杂质,使基体表面洁净均匀。 除油 方法 1:碱性除油,采用氢氧化钠 + 碳酸钠混合溶液(浓度 5%~10%),温度 50~80℃,浸泡 10~20min,去除矿物油和动植物油。 方法 2:有机溶剂超声除油,用丙酮或乙醇作为介质,超声清洗 5~10min,适合油污较重的复杂工件。 酸洗 采用氢氟酸 - 硝酸混合酸液(体积比约 1:3~1:5),室温下浸泡 1~5min,氢氟酸溶解表面氧化皮,硝酸抑制酸液对钛合金基体的过度腐蚀,直至工件表面呈现均匀银灰色金属光泽。 水洗 除油、酸洗后,依次用自来水、去离子水充分冲洗,避免残留药液带入后续工序污染电解液。 2.阳极氧化(核心成膜工序) 这是形成氧化膜的关键步骤,通过调控电解液成分和工艺参数,可实现膜层厚度、颜色和性能的精准控制。 装夹与电路连接 将清洗后的钛合金工件作为阳极,阴极选用不锈钢板或石墨板(阴极面积通常为阳极的 1.5~2 倍),两极平行放置,间距 10~30cm。 电解液选择 根据应用需求选择对应类型电解液,常见类型及参数如下: 硫酸型(10%~20% 硫酸水溶液):成膜速度快,膜层无色透明,适用于耐蚀、绝缘部件。 草酸型(2%~5% 草酸水溶液):可通过电压调控膜层颜色(金黄→蓝→绿→紫),适用于装饰或航空部件。 磷酸 - 铬酸型:膜层耐腐蚀性优异,适用于海洋、化工领域。 工艺参数控制 电压:5~100V 可调,低电压( 温度:10~35℃,温度过高加速膜层溶解,过低则成膜速度慢、膜层不均。 时间:10~60min,时间过长膜层易开裂,厚度增长趋于饱和。 电流密度:0.5~2A/dm²,过大易导致局部过热烧蚀。 3.后处理(提升膜层性能) 目的是填充氧化膜孔隙,增强耐腐蚀性和耐磨性,避免膜层变色。 水洗:氧化完成后,立即用去离子水冲洗工件表面,去除残留电解液。 封闭处理 方法 1:沸水封闭,将工件浸入 90~100℃的去离子水中,保温 10~20min,利用的水化反应填充孔隙。 方法 2:盐溶液封闭,采用含镍盐 / 钴盐的封闭液,提升封闭效果,适用于高耐蚀需求部件。 干燥:将封闭后的工件放入 60~80℃烘箱中干燥 10~15min,或室温自然晾干,避免水分残留导致膜层发黄。 |

