鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，方法步驟依次為酸洗除油、清洗、裝夾、微弧氧化、卸掉裝夾和清洗、烘干處理、檢測，本發(fā)明將鈦合金油管接箍由普通陽極氧化的法拉第區(qū)域引入到高壓放電區(qū)域，克服了硬質(zhì)陽極氧化的缺陷，極大地提高了微弧氧化陶瓷膜層的綜合性能；使微弧氧化陶瓷膜層與基體結(jié)合牢固，結(jié)構(gòu)致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性。
【專利說明】鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種接頭，尤其涉及一種鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著油氣勘探和開采的環(huán)境越來越復(fù)雜，對油管的耐腐蝕性能提出了更高要求， 同時油田希望能提高油管的使用壽命和反復(fù)使用次數(shù)，增強(qiáng)接頭的抗粘扣性能，保證油管 管柱的結(jié)構(gòu)完整性和密封完整性。接箍的表面處理質(zhì)量，是提高接頭的耐磨性和抗粘扣性 的重要因素，微弧氧化處理，可以大大提高接頭的耐磨性，對提高接頭的抗粘扣性具有良好 的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種鈦合金油管接箍表面 的微弧氧化處理方法，提高了微弧氧化陶瓷膜層的綜合性能，使微弧氧化陶瓷膜層與基體 結(jié)合牢固，結(jié)構(gòu)致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性。
[0004] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0005] -種鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其處理方法如下：
[0006] a、酸洗除油：將鈦合金油管接箍放在濃度為5?10 %的鹽酸溶液除油槽中，放置 10-20分鐘，進(jìn)行除油處理；
[0007] b、清洗：將除油處理后的鈦合金油管接箍放在清水清洗槽內(nèi)用清水清洗5?10分 鐘；
[0008] c、裝夾：通過鈦合金油管接箍裝夾工具將鈦合金油管接箍吊裝在已經(jīng)配置好的電 解液電解槽中，將陽極和陰極與電源連接好；
[0009] d、微弧氧化：控制電解液電解槽的電壓持續(xù)升高到320?380V、電流持續(xù)升高到 0. 01?0. 30A，并控制電解液電解槽的電解液溫度為10?90度，電解液液體的酸堿度PH 值為8?13 ;將步驟c裝夾好的鈦合金油管接箍放置在電解液電解槽內(nèi)進(jìn)行微弧氧化10? 60分鐘，使得鈦合金油管接箍形成微弧氧化陶瓷膜層的厚度為10?15 μ m ;
[0010] 所述電解液電解槽中的電解液選用硅酸鹽或/和磷酸鹽或/和C6H50 7Na3 · 2H20或 /和硼酸鹽制成電解溶液；
[0011] e、卸掉裝夾和清洗：卸掉鈦合金油管接箍的裝夾工具，在清水清洗槽中清洗鈦合 金油管接箍2?5分鐘；
[0012] f、烘干處理：將鈦合金油管接箍放入烘干爐中進(jìn)行烘干處理，控制烘干爐的烘干 溫度在80?100°C，烘干處理時間為5?8分鐘；
[0013] h、檢測：用專用的膜厚檢測儀檢測鈦合金油管接箍外部微弧氧化陶瓷膜層的膜層 厚度，膜層厚度在10?15μπι為達(dá)標(biāo)產(chǎn)品，否則為次品。
[0014] 本發(fā)明提供一種步驟d的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟d中在鈦合金油管接箍微弧氧 化時，控制電解液電解槽的電解液溫度為20?60度。
[0015] 本發(fā)明提供一種優(yōu)選的鈦合金油管接箍技術(shù)方案是：所述鈦合金油管接箍的微弧 氧化過程分為四個階段，分別如下：
[0016] 第一階段，陽極氧化階段：鈦合金油管接箍表面光澤逐漸消失，有氣泡產(chǎn)生，在鈦 合金油管接箍表面生成一層很薄且多孔的絕緣氧化膜；
[0017] 第二階段，火花放電階段：隨著電解液電解槽電壓的升高，鈦合金油管接箍外部逐 步形成微弧氧化陶瓷膜層，然后鈦合金油管接箍的微弧氧化陶瓷膜層被擊穿，鈦合金油管 接箍的表面開始出現(xiàn)移動的密集明亮小火花；
[0018] 第三階段，微弧放電階段：隨著電解液電解槽的電壓和鈦合金油管接箍微弧氧化 陶瓷膜層的增加，鈦合金油管接箍表面的火花逐漸變大，移動速度相對減緩，膜層迅速生 長；
[0019] 第四階段，弧放電階段：隨著鈦合金油管接箍表面的氧化時間延長，鈦合金油管接 箍表面的微弧氧化陶瓷膜層達(dá)到一定厚度，微弧氧化陶瓷膜層的擊穿變得越來越困難，開 始出現(xiàn)少數(shù)更大的紅色斑點，這些斑點不再移動，而是停在某一固定位置連續(xù)放電，并伴有 尖銳的爆鳴聲；在鈦合金油管接箍外部形成厚度為10?15 μ m的微弧氧化陶瓷膜層。
[0020] 對于電解液電解槽的設(shè)置，本發(fā)明優(yōu)選的結(jié)構(gòu)技術(shù)方案如下：所述電解液電解槽 的槽體選用PP或者PVC材料制造而成，電解液電解槽的槽體外套通過不銹鋼材料加固制 造；在所述電解液電解槽的槽體內(nèi)部或者外部設(shè)置有熱交換制冷系統(tǒng)。
[0021] 進(jìn)一步優(yōu)選的熱交換制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其布置技術(shù)方案為：所述熱交換制冷系統(tǒng)為 冷卻內(nèi)膽或者冷卻設(shè)備，所述電解液電解槽的槽體內(nèi)部設(shè)置冷卻內(nèi)膽，或者在電解液電解 槽的槽體外部設(shè)置有冷卻設(shè)備。
[0022] 本發(fā)明優(yōu)選的步驟d中電解液電解槽設(shè)置技術(shù)方案是：所述步驟d中電解液電解 槽的陰極材料選用不銹鋼或者碳鋼或者鎳材料制造而成。
[0023] 為了得到效果更佳的鈦合金油管接箍微弧氧化陶瓷膜層，本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案 是：所述步驟d和步驟e之間具有步驟dl，
[0024] 步驟dl、精細(xì)化處理：對步驟d得到的帶有微弧氧化陶瓷膜層的鈦合金油管接箍 進(jìn)行電泳或/和外部拋光處理，使得鈦合金油管接箍微弧氧化陶瓷膜層的摩擦系數(shù)降至 0. 18以下。
[0025] 作為本發(fā)明步驟d的第一種優(yōu)選實施方是：所述步驟d的電解液電解槽中的電解 液選用Na 2Si03和（NaP03)6和C6H 507Na3 · 2H20混合并制成電解溶液，所述Na2Si03的濃度為 16g/L，（NaP0 3)6的濃度為14g/L，C6H507Na 3 · 2H20的濃度為2g/L ;控制電解液電解槽的電壓 持續(xù)升高到380V、電流持續(xù)升高到0. 1A，微弧氧化處理時間為24?25分鐘，形成微弧氧化 陶瓷膜層的厚度為12 μ m。
[0026] 作為本發(fā)明步驟d的第二種優(yōu)選實施方是：所述步驟d的電解液電解槽中的電解 液選用Na 2Si03和（NaP03)6和C6H 507Na3 · 2H20混合并制成電解溶液，所述Na2Si03的濃度為 18g/L，（NaP0 3)6的濃度為12g/L，C6H507Na 3 · 2H20的濃度為2. 5g/L ;控制電解液電解槽的電 壓持續(xù)升高到350V、電流持續(xù)升高到0. 15A，微弧氧化處理時間為32?37分鐘，形成微弧 氧化陶瓷膜層的厚度為14 μ m。
[0027] 作為本發(fā)明步驟d的第三種優(yōu)選實施方是：所述步驟d的電解液電解槽中的電解 液選用Na 2Si03和（NaP03)6和C6H 507Na3 · 2H20混合并制成電解溶液，所述Na2Si03的濃度為 12g/L，（NaP03)6的濃度為16g/L，C6H50 7Na3 · 2H20的濃度為1. 5g/L ;控制電解液電解槽的電 壓持續(xù)升高到320V、電流持續(xù)升高到0. 05A，微弧氧化處理時間為18?22分鐘，形成微弧 氧化陶瓷膜層的厚度為10 μ m。
[0028] 本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：
[0029] 本發(fā)明將鈦合金油管接箍由普通陽極氧化的法拉第區(qū)域引入到高壓放電區(qū)域，克 服了硬質(zhì)陽極氧化的缺陷，極大地提高了微弧氧化陶瓷膜層的綜合性能；使微弧氧化陶瓷 膜層與基體結(jié)合牢固，結(jié)構(gòu)致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等 特性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明：
[0032] 實施例
[0033] 如圖1所示，一種鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其處理方法如下：
[0034] a、酸洗除油：將鈦合金油管接箍放在濃度為5?10 %的鹽酸溶液除油槽中，放置 10-20分鐘，進(jìn)行除油處理；
[0035] b、清洗：將除油處理后的鈦合金油管接箍放在清水清洗槽內(nèi)用清水清洗5?10分 鐘；
[0036] c、裝夾：通過鈦合金油管接箍裝夾工具將鈦合金油管接箍吊裝在已經(jīng)配置好的電 解液電解槽中，將陽極和陰極與電源連接好；
[0037] d、微弧氧化：控制電解液電解槽的電壓持續(xù)升高到320?380V、電流持續(xù)升高到 0. 01?0. 30A，并控制電解液電解槽的電解液溫度為10?90度，本實施例優(yōu)選控制電解液 電解槽的電解液溫度為20?60度，電解液液體的酸堿度PH值為8?13 ;將步驟c裝夾好 的鈦合金油管接箍放置在電解液電解槽內(nèi)進(jìn)行微弧氧化10?60分鐘，使得鈦合金油管接 箍形成微弧氧化陶瓷膜層的厚度為10?15 μ m ;
[0038] 溫度對微弧氧化有一定的影響：微弧氧化與陽極氧化不同，所需溫度范圍較寬，一 般為10?90度。溫度越高，成膜越快，但粗糙度也增加。且溫度高，會形成水氣。通過大量 的實驗數(shù)據(jù)，優(yōu)選在20?60度。由于微弧氧化以熱能形式釋放，所以液體溫度上升較快， 微弧氧化過程須配備容量較大的熱交換制冷系統(tǒng)以控制槽液溫度。
[0039] 時間對微弧氧化有一定的影響：微弧氧化時間一般控制在10?60min。氧化時間 越長，膜的致密性越好，但其粗糙度也增加。
[0040] 所述電解液電解槽中的電解液選用硅酸鹽或/和磷酸鹽或/和C6H50 7Na3 · 2H20或 /和硼酸鹽制成電解溶液；電解溶液的液體成分對氧化造成一定的影響：電解液成分是得 到合格膜層的關(guān)鍵因素。電解溶液一般選用含有一定金屬或非金屬氧化物堿性鹽溶液，如 硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等。在相同的微弧電解電壓下，電解質(zhì)濃度越大，成膜速度就越快， 溶液溫度上升越慢，反之，成膜速度較慢，溶液溫度上升較快。
[0041] e、卸掉裝夾和清洗：卸掉鈦合金油管接箍的裝夾工具，在清水清洗槽中清洗鈦合 金油管接箍2?5分鐘；
[0042] f、烘干處理：將鈦合金油管接箍放入烘干爐中進(jìn)行烘干處理，控制烘干爐的烘干 溫度在80?100°C，烘干處理時間為5?8分鐘；
[0043] h、檢測：用專用的膜厚檢測儀檢測鈦合金油管接箍外部微弧氧化陶瓷膜層的膜層 厚度，膜層厚度在10?15μπι為達(dá)標(biāo)產(chǎn)品，否則為次品。
[0044] 本發(fā)明提供一種優(yōu)選的鈦合金油管接箍技術(shù)方案是：在鈦合金油管接箍微弧氧化 過程中，把鈦合金油管接箍放入電解槽中，通電后鈦合金油管接箍表面現(xiàn)象及膜層生長過 程具有明顯的階段性。所述鈦合金油管接箍的微弧氧化過程分為四個階段，分別如下： [0045] 第一階段，陽極氧化階段：鈦合金油管接箍表面光澤逐漸消失，有氣泡產(chǎn)生，在鈦 合金油管接箍表面生成一層很薄且多孔的絕緣氧化膜；
[0046] 第二階段，火花放電階段：隨著電解液電解槽電壓的升高，鈦合金油管接箍外部逐 步形成微弧氧化陶瓷膜層，然后鈦合金油管接箍的微弧氧化陶瓷膜層被擊穿，鈦合金油管 接箍的表面開始出現(xiàn)移動的密集明亮小火花；
[0047] 第三階段，微弧放電階段：隨著電解液電解槽的電壓和鈦合金油管接箍微弧氧化 陶瓷膜層的增加，鈦合金油管接箍表面的火花逐漸變大，移動速度相對減緩，膜層迅速生 長；
[0048] 第四階段，弧放電階段：隨著鈦合金油管接箍表面的氧化時間延長，鈦合金油管接 箍表面的微弧氧化陶瓷膜層達(dá)到一定厚度，微弧氧化陶瓷膜層的擊穿變得越來越困難，開 始出現(xiàn)少數(shù)更大的紅色斑點，這些斑點不再移動，而是停在某一固定位置連續(xù)放電，并伴有 尖銳的爆鳴聲；在鈦合金油管接箍外部形成厚度為10?15 μ m的微弧氧化陶瓷膜層。 [0049] 在微弧氧化初期，鈦合金油管接箍表面光澤逐漸消失，有氣泡產(chǎn)生，在接箍表面生 成一層很薄且多孔的絕緣氧化膜，絕緣膜的存在是形成微弧氧化的必要條件。此時電壓、電 流遵循法拉第定律，此為第一階段一陽極氧化階段。隨著電壓的升高，氧化膜被擊穿，鈦合 金油管接箍的表面開始出現(xiàn)移動的密集明亮小火花，此為第二階段一火花放電階段。隨著 電壓和膜層的增加，鈦合金油管接箍表面的火花逐漸變大，移動速度相對減緩，膜層迅速生 長，此為第三階段一微弧放電階段。隨著氧化時間延長，氧化膜達(dá)到一定厚度，膜層的擊穿 變得越來越困難，開始出現(xiàn)少數(shù)更大的紅色斑點，這些斑點不再移動，而是停在某一固定位 置連續(xù)放電，并伴有尖銳的爆鳴聲，此為第四階段一弧放電階段。在火花放電以前，鈦合金 表面的氧化膜主要為二氧化鈦，從火花放電階段開始，電解液中的元素開始進(jìn)人膜層當(dāng)中 并同基體元素反應(yīng)生成新的化合物，從而改善了膜層的性能。在微弧放電階段，氧化膜的擊 穿總是發(fā)生在膜層相對薄弱的部位，擊穿后，該部位形成了新的氧化膜，于是擊穿點又轉(zhuǎn)移 到下一個相對薄弱的部位，因此，最終形成的氧化膜（陶瓷膜）是均勻的。在進(jìn)行微弧氧化 時一般采用三項380V電壓，槽體可以選用PP、PVC等材質(zhì)，外套不銹鋼加固?？赏饧永鋮s設(shè) 施或配冷卻內(nèi)膽。掛具可選用鋁合金材質(zhì)，陰極材料選用不溶金屬材料或不銹鋼。氧化液 注意控制密度、工作電壓、電流密度、液體的酸堿度（PH通常為8?13)，微弧氧化時間一般 在10?60分鐘（時間越長，膜層越致密，但粗糙度會增加）。
[0050] 對于電解液電解槽的設(shè)置，本發(fā)明優(yōu)選的結(jié)構(gòu)技術(shù)方案如下：所述電解液電解槽 的槽體選用PP或者PVC材料制造而成，電解液電解槽的槽體外套通過不銹鋼材料加固制 造；在所述電解液電解槽的槽體內(nèi)部或者外部設(shè)置有熱交換制冷系統(tǒng)。
[0051] 本實施例優(yōu)選的熱交換制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其布置技術(shù)方案為：所述熱交換制冷系統(tǒng) 為冷卻內(nèi)膽或者冷卻設(shè)備，所述電解液電解槽的槽體內(nèi)部設(shè)置冷卻內(nèi)膽，或者在電解液電 解槽的槽體外部設(shè)置有冷卻設(shè)備。
[0052] 本發(fā)明優(yōu)選的步驟d中電解液電解槽設(shè)置技術(shù)方案是：所述步驟d中電解液電解 槽的陰極材料選用不銹鋼或者碳鋼或者鎳材料制造而成。
[0053] 為了得到效果更佳的鈦合金油管接箍微弧氧化陶瓷膜層，本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案 是：所述步驟d和步驟e之間具有步驟dl，
[0054] 步驟dl、精細(xì)化處理：對步驟d得到的帶有微弧氧化陶瓷膜層的鈦合金油管接箍 進(jìn)行電泳或/和外部拋光處理，使得鈦合金油管接箍微弧氧化陶瓷膜層的摩擦系數(shù)降至 0. 18以下。步驟d的微弧氧化過后，鈦合金油管接箍工件可不經(jīng)過任務(wù)處理直接使用，也可 進(jìn)行封閉，電泳，拋光等后續(xù)精細(xì)化處理。利用微弧氧化技術(shù)在鈦合金油管接箍表面原位生 長形成微弧氧化陶瓷層，厚度約為10?15 μ m，內(nèi)層致密，外層疏松。耐磨性能顯著提高，拋 光后的陶瓷層也表現(xiàn)出良好的減摩性能，摩擦系數(shù)降低至〇. 18左右。
[0055] 作為本發(fā)明步驟d的第一種優(yōu)選實施方是：所述步驟d的電解液電解槽中的電解 液選用Na 2Si03和（NaP03)6和C6H 507Na3 · 2H20混合并制成電解溶液，所述Na2Si03的濃度為 16g/L，（NaP0 3)6的濃度為14g/L，C6H507Na 3 · 2H20的濃度為2g/L ;控制電解液電解槽的電壓 持續(xù)升高到380V、電流持續(xù)升高到0. 1A，微弧氧化處理時間為24?25分鐘，形成微弧氧化 陶瓷膜層的厚度為12 μ m。本優(yōu)選實施方式制得的鈦合金油管接箍，在鈦合金油管接頭上卸 扣試驗后，鈦合金油管接箍和外螺紋無粘扣現(xiàn)象，鈦合金油管接箍的抗粘扣性能好，鈦合金 油管接箍膜層完全滿足了使用性能要求。
[0056] 作為本發(fā)明步驟d的第二種優(yōu)選實施方是：所述步驟d的電解液電解槽中的電解 液選用Na 2Si03和（NaP03)6和C6H 507Na3 · 2H20混合并制成電解溶液，所述Na2Si03的濃度為 18g/L，（NaP0 3)6的濃度為12g/L，C6H507Na 3 · 2H20的濃度為2. 5g/L ;控制電解液電解槽的電 壓持續(xù)升高到350V、電流持續(xù)升高到0. 15A，微弧氧化處理時間為32?37分鐘，形成微弧 氧化陶瓷膜層的厚度為14 μ m。本優(yōu)選實施方式制得的鈦合金油管接箍，在鈦合金油管接頭 上卸扣試驗后，鈦合金油管接箍和外螺紋無粘扣現(xiàn)象，鈦合金油管接箍的抗粘扣性能較好， 鈦合金油管接箍膜層完全滿足了使用性能要求。
[0057] 作為本發(fā)明步驟d的第三種優(yōu)選實施方是：所述步驟d的電解液電解槽中的電解 液選用Na 2Si03和（NaP03)6和C6H 507Na3 · 2H20混合并制成電解溶液，所述Na2Si03的濃度為 12g/L，（NaP0 3)6的濃度為16g/L，C6H507Na 3 · 2H20的濃度為1. 5g/L ;控制電解液電解槽的電 壓持續(xù)升高到320V、電流持續(xù)升高到0. 05A，微弧氧化處理時間為18?22分鐘，形成微弧 氧化陶瓷膜層的厚度為10 μ m。本優(yōu)選實施方式制得的鈦合金油管接箍，在鈦合金油管接頭 上卸扣試驗后，鈦合金油管接箍和外螺紋無粘扣現(xiàn)象，鈦合金油管接箍的抗粘扣性能較好， 鈦合金油管接箍膜層完全滿足了使用性能要求。
[0058] 經(jīng)過本發(fā)明微弧氧化處理方法得到的鈦合金油管接頭上卸扣試驗，鈦合金油管接 箍和外螺紋無粘扣現(xiàn)象，鈦合金油管接箍膜層完全滿足了使用性能要求。
[0059] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其特征在于：其處理方法如下： a、 酸洗除油：將鈦合金油管接箍放在濃度為5?10%的鹽酸溶液除油槽中，放置10-20 分鐘，進(jìn)行除油處理； b、 清洗：將除油處理后的鈦合金油管接箍放在清水清洗槽內(nèi)用清水清洗5?10分鐘； c、 裝夾：通過鈦合金油管接箍裝夾工具將鈦合金油管接箍吊裝在已經(jīng)配置好的電解液 電解槽中，將陽極和陰極與電源連接好； d、 微弧氧化：控制電解液電解槽的電壓持續(xù)升高到320?380V、電流持續(xù)升高到 0. 01?0. 30A，并控制電解液電解槽的電解液溫度為10?90度，電解液液體的酸堿度PH 值為8?13 ;將步驟c裝夾好的鈦合金油管接箍放置在電解液電解槽內(nèi)進(jìn)行微弧氧化10? 60分鐘，使得鈦合金油管接箍形成微弧氧化陶瓷膜層的厚度為10?15 μ m ; 所述電解液電解槽中的電解液選用硅酸鹽或/和磷酸鹽或/和C6H507Na 3 · 2H20或/和 硼酸鹽制成電解溶液； e、 卸掉裝夾和清洗：卸掉鈦合金油管接箍的裝夾工具，在清水清洗槽中清洗鈦合金油 管接箍2?5分鐘； f、 烘干處理：將鈦合金油管接箍放入烘干爐中進(jìn)行烘干處理，控制烘干爐的烘干溫度 在80?100°C，烘干處理時間為5?8分鐘； h、檢測：用專用的膜厚檢測儀檢測鈦合金油管接箍外部微弧氧化陶瓷膜層的膜層厚 度，膜層厚度在10?15μπι為達(dá)標(biāo)產(chǎn)品，否則為次品。
2. 按照權(quán)利要求1所述的鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其特征在于：所 述步驟d中在鈦合金油管接箍微弧氧化時，控制電解液電解槽的電解液溫度為20?60度。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其特征在于： 所述鈦合金油管接箍的微弧氧化過程分為四個階段，分別如下： 第一階段，陽極氧化階段：鈦合金油管接箍表面光澤逐漸消失，有氣泡產(chǎn)生，在鈦合金 油管接箍表面生成一層很薄且多孔的絕緣氧化膜； 第二階段，火花放電階段：隨著電解液電解槽電壓的升高，鈦合金油管接箍外部逐步形 成微弧氧化陶瓷膜層，然后鈦合金油管接箍的微弧氧化陶瓷膜層被擊穿，鈦合金油管接箍 的表面開始出現(xiàn)移動的密集明亮小火花； 第三階段，微弧放電階段：隨著電解液電解槽的電壓和鈦合金油管接箍微弧氧化陶瓷 膜層的增加，鈦合金油管接箍表面的火花逐漸變大，移動速度相對減緩，膜層迅速生長； 第四階段，弧放電階段：隨著鈦合金油管接箍表面的氧化時間延長，鈦合金油管接箍表 面的微弧氧化陶瓷膜層達(dá)到一定厚度，微弧氧化陶瓷膜層的擊穿變得越來越困難，開始出 現(xiàn)少數(shù)更大的紅色斑點，這些斑點不再移動，而是停在某一固定位置連續(xù)放電，并伴有尖銳 的爆鳴聲；在鈦合金油管接箍外部形成厚度為10?15 μ m的微弧氧化陶瓷膜層。
4. 按照權(quán)利要求3所述的鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其特征在于：所 述電解液電解槽的槽體選用PP或者PVC材料制造而成，電解液電解槽的槽體外套通過不銹 鋼材料加固制造；在所述電解液電解槽的槽體內(nèi)部或者外部設(shè)置有熱交換制冷系統(tǒng)。
5. 按照權(quán)利要求4所述的鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其特征在于：所 述熱交換制冷系統(tǒng)為冷卻內(nèi)膽或者冷卻設(shè)備，所述電解液電解槽的槽體內(nèi)部設(shè)置冷卻內(nèi) 膽，或者在電解液電解槽的槽體外部設(shè)置有冷卻設(shè)備。
6. 按照權(quán)利要求1所述的鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其特征在于：所 述步驟d中電解液電解槽的陰極材料選用不銹鋼或者碳鋼或者鎳材料制造而成。
7. 按照權(quán)利要求1所述的鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其特征在于：所 述步驟d和步驟e之間具有步驟dl, dl、精細(xì)化處理：對步驟d得到的帶有微弧氧化陶瓷膜層的鈦合金油管接箍進(jìn)行電泳 或/和外部拋光處理，使得鈦合金油管接箍微弧氧化陶瓷膜層的摩擦系數(shù)降至〇. 18以下。
8. 按照權(quán)利要求1所述的鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其特征在于：所 述步驟d的電解液電解槽中的電解液選用Na2Si0 3和（NaP03)6和C6H50 7Na3 · 2H20混合并制 成電解溶液，所述Na2Si03的濃度為16g/L，（NaP0 3)6的濃度為14g/L，C6H507Na 3 · 2H20的濃 度為2g/L ;控制電解液電解槽的電壓持續(xù)升高到380V、電流持續(xù)升高到0. 1A，微弧氧化處 理時間為24?25分鐘，形成微弧氧化陶瓷膜層的厚度為12 μ m。
9. 按照權(quán)利要求1所述的鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其特征在于：所 述步驟d的電解液電解槽中的電解液選用Na2Si0 3和（NaP03)6和C6H50 7Na3 · 2H20混合并制 成電解溶液，所述Na2Si03的濃度為18g/L，（NaP0 3)6的濃度為12g/L，C6H507Na 3 · 2H20的濃 度為2. 5g/L ;控制電解液電解槽的電壓持續(xù)升高到350V、電流持續(xù)升高到0. 15A，微弧氧化 處理時間為32?37分鐘，形成微弧氧化陶瓷膜層的厚度為14 μ m。
10. 按照權(quán)利要求1所述的鈦合金油管接箍表面的微弧氧化處理方法，其特征在于：所 述步驟d的電解液電解槽中的電解液選用Na2Si0 3和（NaP03)6和C6H50 7Na3 · 2H20混合并制 成電解溶液，所述Na2Si03的濃度為12g/L，（NaP0 3)6的濃度為16g/L，C6H507Na 3 · 2H20的濃 度為1. 5g/L ;控制電解液電解槽的電壓持續(xù)升高到320V、電流持續(xù)升高到0. 05A，微弧氧化 處理時間為18?22分鐘，形成微弧氧化陶瓷膜層的厚度為10 μ m。
【文檔編號】C25D11/26GK104195616SQ201410449070
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】趙中清, 成海濤, 晏如, 邊華川, 宋令璽, 李波, 黃英, 滕建明 申請人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司