一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法，包括如下步驟：將待處理鋁合金焊接接頭放置在溶液回流槽中，將鋁合金焊接接頭通過導(dǎo)線與微弧氧化電源的陽極連接，將微弧氧化電源的陰極與移動陰極連接，移動陰極安置在陰極屏蔽罩內(nèi)，陰極屏蔽罩下端連接有絕緣橡膠墊，絕緣橡膠墊與鋁合金焊接接頭柔性接觸，陰極屏蔽罩通入微弧氧化反應(yīng)溶液，當(dāng)微弧氧化電源供電后，在移動陰極和鋁合金焊接接頭之間產(chǎn)生微弧放電，在移動陰極下方覆蓋的焊接接頭區(qū)域反應(yīng)生成陶瓷膜。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明操作簡便，利用微弧氧化的方法在鋁合金焊接接頭表面制備一層金屬陶瓷氧化物，阻礙鋁合金焊接接頭與腐蝕介質(zhì)的直接接觸達到防腐目的。
【專利說明】一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料腐蝕防護【技術(shù)領(lǐng)域】。更具體地，本發(fā)明涉及一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金是應(yīng)用最廣的輕量化高速列車車體結(jié)構(gòu)材料。鋁合金車體大多采用全焊接結(jié)構(gòu)，據(jù)統(tǒng)計，僅司機室焊縫累計達400多米長，一輛CRH380A型列車焊縫總長度達2.5千米左右?？梢?，鋁合金焊接接頭可靠性對整個列車安全運行起了至關(guān)重要的作用。由于鋁合金收縮率較大，焊接過程易產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形，致使鋁合金焊接接頭的腐蝕和應(yīng)力腐蝕往往是造成結(jié)構(gòu)失效的重要原因之一，尤其是高速列車中一些承載用的高強鋁合金材料(如A7N01S-T5和A6N01S-T5)，應(yīng)力腐蝕傾向更大，極大的影響了列車高速運行時的安全性和可靠性。因此，有必要對高速列車鋁合金焊接部件進行整體或局部防腐處理。
[0003]目前，對高速列車鋁合金車體零部件及焊接接頭做特殊防腐處理并不多。陽極氧化可以獲得不同顏色的保護涂層，該技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外高檔建筑裝飾材料領(lǐng)域有所應(yīng)用。但這種陽極氧化防護涂層在制備過程中所需的溶液通常是酸性容易，極易對環(huán)境造成污染。微弧氧化制備的涂層與陽極氧化相比硬度更高、膜基結(jié)合力更好，能夠確保處理后的工件在服役過程中涂層不易發(fā)生劃傷和脫落；對涂層進行后期染色處理，還可以達到裝飾的目的；并且微弧氧化涂層制備過程中所用的溶液通常是堿性容易，不易對環(huán)境造成污染。如何將微弧氧化涂層制備方法應(yīng)用于高速列車鋁合金焊接接頭防腐處理，還存在著不少技術(shù)障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法，其操作簡便，在鋁合金焊接接頭表面制備一層金屬陶瓷防腐涂層，從而提高焊接接頭耐腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能。
[0005]本發(fā)明實現(xiàn)上述發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是:一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法，包括如下步驟:I)將待處理鋁合金焊接接頭放置在溶液回流槽中，將鋁合金焊接接頭通過導(dǎo)線與微弧氧化電源的陽極連接，將微弧氧化電源的陰極與移動陰極連接，所述移動陰極安置在陰極屏蔽罩內(nèi)，陰極屏蔽罩下端連接有絕緣橡膠墊，絕緣橡膠墊與鋁合金焊接接頭柔性接觸，所述陰極屏蔽罩通入微弧氧化反應(yīng)溶液，當(dāng)微弧氧化電源供電后，在移動陰極和鋁合金焊接接頭之間產(chǎn)生微弧放電，在移動陰極下方覆蓋的焊接接頭區(qū)域反應(yīng)生成陶瓷膜，反應(yīng)后的反應(yīng)溶液經(jīng)過溶液回流槽回流到溶液冷卻系統(tǒng)中重復(fù)循環(huán)使用。
[0006]進一步的，所述微弧氧化反應(yīng)溶液先經(jīng)過溶液冷卻系統(tǒng)冷卻后，再由循環(huán)泵循環(huán)不斷地抽出通入陰極屏蔽罩內(nèi)。
[0007]進一步的，所述微弧氧化電源采用雙極性方波脈沖輸出的電源系統(tǒng)，正向最高電壓700V，反向最高電壓300V，電源功率≤20KW。
[0008]進一步的，所述移動陰極為絲狀不銹鋼柵網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)。柵網(wǎng)電極形狀和大小根據(jù)實際被處理件的尺寸和表面形狀不同而不同，柵網(wǎng)網(wǎng)格尺寸可選擇3-5_的方形網(wǎng)格。
[0009]進一步的，所述溶液回流槽為固定式溶液回流槽或移動式溶液回流槽。
[0010]相對于傳統(tǒng)微弧氧化過程，被處理工件放置在氧化槽中，電極靜止不動，陰極面積通常大于工件面積，陰陽極距離無特殊要求，本發(fā)明是將待處理鋁合金焊接接頭放置在溶液回流槽中，將鋁合金焊接接頭通過導(dǎo)線與微弧氧化電源的陽極連接，將微弧氧化電源的陰極與移動陰極連接，所述移動陰極安置在陰極屏蔽罩內(nèi)，陰極屏蔽罩下端連接有絕緣橡膠墊，絕緣橡膠墊與鋁合金焊接接頭柔性接觸，所述陰極屏蔽罩通入微弧氧化反應(yīng)溶液，當(dāng)微弧氧化電源供電后，在移動陰極和鋁合金焊接接頭之間產(chǎn)生微弧放電，在移動陰極下方覆蓋的焊接接頭區(qū)域反應(yīng)生成陶瓷膜，反應(yīng)后的反應(yīng)溶液經(jīng)過溶液回流槽回流到溶液冷卻系統(tǒng)中重復(fù)循環(huán)使用，解決了傳統(tǒng)微弧氧化處理過程無法實現(xiàn)有限電源功率輸出條件下大面積工件的處理。換言之，本發(fā)明的特點在于利用微弧氧化的方法在鋁合金焊接接頭表面制備一層金屬陶瓷氧化物，阻礙鋁合金焊接接頭與腐蝕介質(zhì)的直接接觸達到防腐目的。這樣可以大大降低由于腐蝕和應(yīng)力腐蝕而造成的高速列車結(jié)構(gòu)失效的可能性，提高高速列車長期運行的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是高速列車鋁合金焊接接頭微弧氧化處理裝置示意圖。
[0012]圖1中:1.溶液回流槽，2.鋁合金焊接接頭，3.微弧氧化電源，4.移動陰極，5.陰極屏蔽罩，6.絕緣橡膠墊，7 .循環(huán)泵，8.溶液冷卻系統(tǒng)。
[0013]【具體實施方式】
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0014]實施例:如圖1所示，將待處理鋁合金焊接接頭部件I放置在溶液回流槽2上中，微弧氧化電源3的陽極通過導(dǎo)線與鋁合金焊接接頭部件I連接，微弧氧化電源3的陰極與移動陰極4連接，移動陰極4安置在陰極屏蔽罩5內(nèi)，為了保證移動陰極4在移動時與鋁合金焊接接頭部件I直接接觸造成微弧氧化電源3的短路和工件的劃傷，陰極屏蔽罩5下端連接有絕緣橡膠墊6，絕緣橡膠墊6既能起到絕緣的作用，又可以保證與鋁合金焊接接頭部件I的柔性接觸，不劃傷被處理件，微弧氧化反應(yīng)溶液經(jīng)過溶液冷卻系統(tǒng)8冷卻后，由循環(huán)泵7循環(huán)不斷地抽出通入陰極屏蔽罩5內(nèi)，當(dāng)微弧氧化電源3供電后，在移動陰極4和鋁合金焊接接頭部件I之間產(chǎn)生微弧放電，在移動陰極4下方覆蓋的焊接接頭區(qū)域反應(yīng)生成陶瓷膜，通過移動陰極4沿著焊縫方向的移動，實現(xiàn)整個焊接接頭的防腐涂層制備過程，反應(yīng)后的溶液經(jīng)過溶液回流槽2回流到溶液冷卻系統(tǒng)8中重復(fù)循環(huán)使用。
[0015]本發(fā)明不以任何方式限制于在說明書和附圖中呈現(xiàn)的示例性實施方式。示出以及描述的實施方式的所有組合明確地理解為并入該說明書之內(nèi)并且明確地理解為落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，在如權(quán)利要求書概括的本發(fā)明的范圍內(nèi)，很多變形是可能的。此外，不應(yīng)該將權(quán)利要求書中的任何參考標(biāo)記構(gòu)造為限制本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法，其特征在于包括如下步驟:將待處理鋁合金焊接接頭放置在溶液回流槽中，將鋁合金焊接接頭通過導(dǎo)線與微弧氧化電源的陽極連接，將微弧氧化電源的陰極與移動陰極連接，所述移動陰極安置在陰極屏蔽罩內(nèi)，陰極屏蔽罩下端連接有絕緣橡膠墊，絕緣橡膠墊與鋁合金焊接接頭柔性接觸，所述陰極屏蔽罩通入微弧氧化反應(yīng)溶液，當(dāng)微弧氧化電源供電后，在移動陰極和鋁合金焊接接頭之間產(chǎn)生微弧放電，在移動陰極下方覆蓋的焊接接頭區(qū)域反應(yīng)生成陶瓷膜，反應(yīng)后的反應(yīng)溶液經(jīng)過溶液回流槽回流到溶液冷卻系統(tǒng)中重復(fù)循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法，其特征在于所述微弧氧化反應(yīng)溶液先經(jīng)過溶液冷卻系統(tǒng)冷卻后，再由循環(huán)泵循環(huán)不斷地抽出通入陰極屏蔽罩內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法，其特征在于所述微弧氧化電源采用雙極性方波脈沖輸出的電源系統(tǒng)，正向最高電壓700V，反向最高電壓300V，電源功率≥20KW。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法，其特征在于所述移動陰極為絲狀不銹鋼柵網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車鋁合金焊接接頭的微弧氧化耐腐防護方法，其特征在于 所述溶液回流槽為固定式溶液回流槽或移動式溶液回流槽。
【文檔編號】C25D17/00GK103526256SQ201310517252
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】李春廣, 戴忠晨, 孟憲偉, 火巧英, 郭新, 王未, 王紅波, 葛懷普 申請人:南京南車浦鎮(zhèn)城軌車輛有限責(zé)任公司