一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料表面改性技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]
1.鈦及鈦合金由于其低密度、高耐腐蝕性、較高的強(qiáng)度和好的塑性等優(yōu)點(diǎn)。隨著各種加工技術(shù)的發(fā)展，鈦及鈦合金已廣泛應(yīng)用于石油、化工、造船等工業(yè)部門。由于焊縫及熱影響區(qū)存在富Fe區(qū)，鈦焊區(qū)的優(yōu)先腐蝕，影響了鈦制設(shè)備的使用壽命。該區(qū)作為陽(yáng)極相優(yōu)先遭到腐蝕，這對(duì)鈦及鈦合金表面處理技術(shù)提出了更新，更高的要求。
[0003]2.陽(yáng)極氧化法，是一種利用電化學(xué)反應(yīng)生成氧化膜方法。在兩個(gè)電極間通電后，金屬與氧離子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生擴(kuò)散，最終在陽(yáng)極金屬表面形成氧化膜。電解過(guò)程與電解液的組成、體系的電流、電壓、溫度、pH值以及氧化時(shí)間等有關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是針對(duì)鈦及鈦合金焊縫區(qū)易腐蝕，而大型產(chǎn)品在焊縫區(qū)實(shí)施陽(yáng)極氧化處理困難及氧化膜層不均勻問(wèn)題，提供了一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化的實(shí)施方法。
[0005]采用的技術(shù)方案是:
一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化方法，其特征在于包括以下步驟:
(I)焊縫經(jīng)脫脂劑處理后用水清洗去除表面殘留的油污。再用酸洗膏酸洗活化、然后用去離子水清洗、烘干。
[0006](2)將步驟(I)預(yù)處理后的焊縫做為陽(yáng)極與具有自動(dòng)供液功能的陰極裝置的陰極通過(guò)陰極包套貼合。
[0007]所述具有自動(dòng)供液功能的陰極裝置，包括供液管、陰極筆、陰極和陰極包套。陰極采用石墨材料根據(jù)被氧化陽(yáng)極設(shè)備加工成相應(yīng)形狀，陰極內(nèi)部設(shè)有供液孔，供液孔與供液管連通，陰極外有陰極包套。陰極包套由吸水性好、耐磨性高的熱壓海綿制成的包套，電解液通過(guò)供液管與供液孔，使陰極包套浸滿電解液，陽(yáng)極與陰極相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行陽(yáng)極氧化，通過(guò)調(diào)節(jié)供液流量來(lái)補(bǔ)充氧化過(guò)程中消耗的電解液。
[0008](3)將經(jīng)步驟(2)氧化后的焊縫清洗烘干即可。
[0009]上述電解液為10_15g/L硫酸銨溶液。電源為直流電源，氧化電壓為20~30V。焊縫與陰極保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)，速度為0.1-0.5m/min，進(jìn)行陽(yáng)極氧化。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:由于采用無(wú)腐蝕性的電解液，及具有自動(dòng)供液的陰極裝置，從而保證陽(yáng)極氧化過(guò)程中各項(xiàng)工藝參數(shù)的穩(wěn)定性，解決了大型產(chǎn)品焊縫陽(yáng)極氧化實(shí)現(xiàn)困難及氧化膜層不均勻問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是陰極裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例一
一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化方法，其特征在于:
I)采用設(shè)備為具有自動(dòng)供液功能的陰極裝置，包括供液管1、陰極筆2、陰極3和陽(yáng)極
6 ；
陰極3外部包設(shè)有陰極包套4，陰極3設(shè)置在陽(yáng)極6的上方，通過(guò)陰極包套4與陽(yáng)極6上端面貼合。陰極3內(nèi)部設(shè)置有供液孔5。陰極3貼合面7上均勻分布有多個(gè)細(xì)孔8，多個(gè)細(xì)孔8分別與供液孔5連通。陰極筆2為圓柱型，有中心孔9，供液管I插設(shè)在陰極筆2的中心孔9內(nèi)，陰極筆2上端以螺紋與供液管I連接。陰極筆2豎直設(shè)置，陰極筆2下端以螺紋與陰極3螺紋連接，供液管I下端與陰極3的供液孔5連通。
[0013]上述陰極6為弧形面或平面。
[0014]上述陰極包套4由熱壓海綿制成。
[0015]上述陰極筆2和陰極3由石墨制成。
[0016]2 )焊縫氧化包括下述步驟:
(I)焊縫表面預(yù)處理:經(jīng)脫脂、酸洗膏酸法活化、清洗、烘干。
[0017](2)將預(yù)處理后的焊縫做為陽(yáng)極與上述的具有自動(dòng)供液功能的陰極裝置的陰極包套4貼合，貼合處采用吸水性好、耐磨性高的熱壓海綿制成的包套，電解液通過(guò)供液管與供液孔，使陰極包套浸滿電解液，陽(yáng)極與陰極相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行陽(yáng)極氧化，通過(guò)調(diào)節(jié)供液流量來(lái)補(bǔ)充氧化過(guò)程中消耗的電解液。電解液為15g/L硫酸銨溶液。
[0018]常溫條件下，在兩極間加載直流電源，電壓為20VO焊縫與陰極保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)，速度為0.lm/min，進(jìn)行陽(yáng)極氧化。
[0019]氧化后將焊縫清洗烘干。
[0020]實(shí)施例二
一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化方法，采用的陰極裝置與實(shí)施例一相同，焊縫氧化包括下述步驟:
(I)焊縫表面預(yù)處理:經(jīng)脫脂、酸洗膏酸法活化、清洗、烘干。
[0021](2)將預(yù)處理后的焊縫做為陽(yáng)極和具有自動(dòng)供液功能的陰極裝置與貼合，貼合處采用吸水性好、耐磨性高的熱壓海綿制成的包套，電解液通過(guò)供液管與供液孔，使陰極包套浸滿電解液，陽(yáng)極與陰極相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行陽(yáng)極氧化，通過(guò)調(diào)節(jié)供液流量來(lái)補(bǔ)充氧化過(guò)程中消耗的電解液。電解液配方為13g/L硫酸銨溶液。
[0022](3)常溫條件下，在兩極間加載直流電源，電壓為25V。焊縫與陰極保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)，速度為0.3m/min，進(jìn)行陽(yáng)極氧化。
[0023](4)氧化后將焊縫清洗烘干。
[0024]實(shí)施例三
一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化方法，采用的陰極裝置與實(shí)施例一相同，焊縫氧化包括下述步驟:
(I)焊縫表面預(yù)處理:經(jīng)脫脂、酸洗膏酸法活化、清洗、烘干。
[0025](2)將預(yù)處理后的焊縫做為陽(yáng)極和具有自動(dòng)供液功能的陰極裝置與貼合，貼合處采用吸水性好、耐磨性高的熱壓海綿制成的包套，電解液通過(guò)供液管與供液孔，使陰極包套浸滿電解液，陽(yáng)極與陰極相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行陽(yáng)極氧化，通過(guò)調(diào)節(jié)供液流量來(lái)補(bǔ)充氧化過(guò)程中消耗的電解液。電解液配方為10/L硫酸銨溶液。
[0026](3)常溫條件下，在兩極間加載直流電源，電壓為30V。焊縫與陰極保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)，速度為0.5m/min，進(jìn)行陽(yáng)極氧化。
[0027](4)氧化后將焊縫清洗烘干。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化方法，其特征在于: I)采用設(shè)備為具有自動(dòng)供液功能的陰極裝置，包括供液管(I)、陰極筆(2 )、陰極(3 )和陽(yáng)極(6); 陰極(3)外部包設(shè)有陰極包套(4)，陰極(3)設(shè)置在陽(yáng)極(6)的上方，通過(guò)陰極包套(4)與陽(yáng)極(6)上端面貼合；陰極(3)內(nèi)部設(shè)置有供液孔(5)，陰極(3)貼合面(7)上均勻分布有多個(gè)細(xì)孔(8)，多個(gè)細(xì)孔(8)分別與供液孔(5)連通，陰極筆(2)為圓柱型，有中心孔(9)，供液管(I)插設(shè)在陰極筆(2 )的中心孔(9 )內(nèi)，陰極筆(2 )上端以螺紋與供液管(I)連接；陰極筆(2 )豎直設(shè)置，陰極筆(2 )下端以螺紋與陰極(3 )螺紋連接，供液管(I)下端與陰極(3 )的供液孔(5)連通； 焊縫氧化步驟如下: (1)焊縫表面預(yù)處理:經(jīng)脫脂、酸洗膏酸法活化、清洗、烘干，備用； (2)將預(yù)處理后的焊縫做為陽(yáng)極與所述的具有自動(dòng)供液功能的陰極裝置與貼合，貼合處采用吸水性好、耐磨性高的熱壓海綿制成的包套，電解液通過(guò)供液管與供液孔，使陰極包套浸滿電解液，陽(yáng)極與陰極相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行陽(yáng)極氧化，通過(guò)調(diào)節(jié)供液流量來(lái)補(bǔ)充氧化過(guò)程中消耗的電解液； (3)氧化將焊縫清洗烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化方法，其特征在于:上述電解液為10-15g/L硫酸銨溶液，電源為直流電源，氧化電壓為20~30V、焊縫與陰極保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)，速度為0.1-0.5m/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化方法，其特征在于: 陰極(6)為弧形面或平面； 陰極包套(4)由熱壓海綿制成； 陰極筆(2)和陰極(3)由石墨制成。
【專利摘要】一種鈦及鈦合金大型設(shè)備焊縫陽(yáng)極氧化方法，其焊縫氧化步驟如下：（1）焊縫表面預(yù)處理：經(jīng)脫脂、酸洗膏酸法活化、清洗、烘干，備用；（2）將預(yù)處理后的焊縫做為陽(yáng)極與所述的具有自動(dòng)供液功能的陰極裝置與貼合，貼合處采用吸水性好、耐磨性高的熱壓海綿制成的包套，電解液通過(guò)供液管與供液孔，使陰極包套浸滿電解液，陽(yáng)極與陰極相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行陽(yáng)極氧化，通過(guò)調(diào)節(jié)供液流量來(lái)補(bǔ)充氧化過(guò)程中消耗的電解液；（3）氧化將焊縫清洗烘干。本發(fā)明的有益效果是：由于采用無(wú)腐蝕性的電解液，及具有自動(dòng)供液的陰極裝置，從而保證陽(yáng)極氧化過(guò)程中各項(xiàng)工藝參數(shù)的穩(wěn)定性，解決了大型產(chǎn)品焊縫陽(yáng)極氧化實(shí)現(xiàn)困難及氧化膜層不均勻問(wèn)題。
【IPC分類】C25D11-26
【公開(kāi)號(hào)】CN104562143
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410795773
【發(fā)明人】高景龍, 李玉海, 劉艷輝, 于海洋
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日