一种钛及钛合金焊缝阳极氧化的阴极装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料表面改性技术领域，特别涉及一种大型钛及钛合金产品焊缝阳极氧化的阴极装置。
【背景技术】
[0002]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。钛及钛合金由于具有低密度、高耐腐蚀性、高的强度和好的塑性等优点，广泛应用于石油、化工、造船等工业部门。但由于大型钛及钛合金产品尺寸大，形状复杂等原因，在制备的过程中，经常需要对钛或是钛合金组分进行焊接处理，而焊缝及热影响区Fe含量较高，在使用过程中，受到环境等因素影响，这些区域作为阳极腐蚀较为严重，影响了钛制品的使用寿命。
[0003]阳极氧化法，是一种利用电化学反应生成氧化膜方法。其原理为在两个电极间通电后，金属与氧离子在电场的作用下发生扩散，最终在阳极金属表面形成氧化膜。相对于钛及钛合金其他的表面处理手段，阳极氧化法具有工艺简单，成本低、形成的氧化膜耐磨性、耐腐蚀性较好，是工业上易于实现、常采用的方法。
【发明内容】
[0004]针对于钛及钛合金大型产品焊缝区易腐蚀，在焊缝区实现阳极氧化处理困难及氧化膜层不均匀问题，本发明提供了一种钛及钛合金大型产品阳极氧化的阴极装置，它可以为阳极氧化学过程提供连续、稳定的电解液。
[0005]采用技术方案是:
一种钛及钛合金焊缝阳极氧化的阴极装置，其中包括供液管、阴极笔、阴极、阴极包套。阴极笔与阴极采用石墨材料制成。阴极笔为圆柱型，内部有孔，一端设有内螺纹与供液管螺纹连接，另一端设有外螺纹与阴极螺纹连接。阴极根据被氧化的阳极设备外形可加工成相应形状如图1、图2、图3，以保证阴极与阳极接触面尽量贴合。阴极内部设有供液孔，供液孔通过阴极笔内孔与供液管连通，在阴极贴合面上平均分部一定数量小孔，小孔与内部供液孔连通，在氧化过程中以保证电解液均匀稳定的分部在贴合面上。
[0006]阴极外有阴极包套。包套采用吸水性好、耐磨性高的热压海绵制成，氧化过程中，电解液通过供液管与供液孔，使阴极包套浸满电解液，阳极与阴极相对运动进行阳极氧化，通过调节供液流量来保证阳极氧化过程中消耗的电解液。
[0007]氧化过程中，电解液通过供液管与供液孔连通，使阴极包套浸满电解液，阳极与阴极相对运动进行阳极氧化，通过调节供液流量来保证氧化过程中消耗的电解液。
[0008]本发明的有益效果是:由于采用了内部设有供液孔的阴极，通过流量控制可以使得阴极包套始终处于电解液浸满状态，从而保证阳极氧化过程中各项工艺参数的稳定性，进而获得均匀一致的氧化膜层。
【附图说明】
[0009]图1是本发明一种钛及钛合金大型产品焊缝阳极氧化的阴极装置实例I示意图；图2是本发明一种钛及钛合金大型产品焊缝阳极氧化的阴极装置实例2示意图；
图3是本发明一种钛及钛合金大型产品焊缝阳极氧化的阴极装置实例3示意图；
图4是本发明一种钛及钛合金大型产品焊缝阳极氧化的阴极装置俯视图。
【具体实施方式】
[0010]—种钛及钛合金焊缝阳极氧化的阴极装置，包括供液管1、阴极笔2、阴极3和阳极6，其特征在于:
阴极3外部包设有阴极包套4，阴极3设置在阳极6的上方，通过阴极包套4与阳极6上端面贴合。阴极3内部设置有供液孔5。阴极3贴合面7上均匀分布有多个细孔8，多个细孔8分别与供液孔5连通。阴极笔2为圆柱型，有中心孔9，供液管I插设在阴极笔2的中心孔9内，阴极笔2上端以螺纹与供液管I连接。阴极笔2竖直设置，阴极笔2下端以螺纹与阴极3螺纹连接，供液管I下端与阴极3的供液孔5连通。
[0011]上述阴极6为弧形面或平面。
[0012]上述阴极包套4由热压海绵制成。
[0013]上述阴极笔2和阴极3由石墨制成。
【主权项】
1.一种钛及钛合金焊缝阳极氧化的阴极装置，包括供液管(I)、阴极笔(2 )、阴极(3 )和阳极(6)，其特征在于: 阴极(3)外部包设有阴极包套(4)，阴极(3)设置在阳极(6)的上方，通过阴极包套(4)与阳极(6)上端面贴合；阴极(3)内部设置有供液孔(5);阴极(3)贴合面(7)上均匀分布有多个细孔(8)，多个细孔(8)分别与供液孔(5)连通；阴极笔(2)为圆柱型，有中心孔(9)，供液管(I)插设在阴极笔(2 )的中心孔(9 )内，阴极笔(2 )上端以螺纹与供液管(I)连接；阴极笔(2 )竖直设置，阴极笔(2 )下端以螺纹与阴极(3 )螺纹连接，供液管(I)下端与阴极(3)的供液孔(5)连通。
2.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金焊缝阳极氧化的阴极装置，其特征在于:上述阴极(6)为弧形面或平面。
3.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金焊缝阳极氧化的阴极装置，其特征在于:上述阴极包套(4)由热压海绵制成。
4.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金焊缝阳极氧化的阴极装置，其特征在于:上述阴极笔(2)和阴极(3)由石墨制成。
【专利摘要】一种钛及钛合金焊缝阳极氧化的阴极装置，包括供液管、阴极笔、阴极和阳极，阴极外部包设有阴极包套，阴极设置在阳极的上方，通过阴极包套与阳极上端面贴合。阴极内部设置有供液孔。阴极贴合面上均匀分布有多个细孔，多个细孔分别与供液孔连通。阴极笔为圆柱型，有中心孔，供液管插设在阴极笔的中心孔内，阴极笔上端以螺纹与供液管连接。阴极笔竖直设置，阴极笔下端以螺纹与阴极螺纹连接，供液管下端与阴极的供液孔连通。上述阴极为弧形面或平面。本发明由于采用了内部设有供液孔的阴极，通过流量控制可以使得阴极包套始终处于电解液浸满状态，从而保证阳极氧化过程中各项工艺参数的稳定性，进而获得均匀一致的氧化膜层。
【IPC分类】C25D17-12, C25D11-26
【公开号】CN104562144
【申请号】CN201410795802
【发明人】高景龙, 李玉海, 刘艳辉, 袁志刚
【申请人】沈阳理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月22日