[发明专利]气体流量计蜗轮表面上制备陶瓷涂层的装置

说明书

(一)技术领域

本发明是一种在气体流量计蜗轮表面上制备陶瓷涂层的装置。 

(二)背景技术

气体流量计主要用于天然气的商业贸易计量，由于其具有可靠性、范围度宽，始动流量小等优点，被广大用户广泛选用。气体流量计的主要部件为铝合金(6063或者2024铝合金)，但由于表面处理技术未能达到国外同类产品的技术水平，使得该产品的主要部件依赖于进口，所以迫切需要一种适合该产品的表面处理技术及装置。 

微弧氧化技术能在铝及其合金表面沉积一层厚而致密的超硬陶瓷膜，通过微弧氧化生成的陶瓷膜在机械性能方面远远优于阳极氧化膜，而在与基体的结合力强度等方面远高于等离子体喷镀的陶瓷膜。微弧氧化技术的另一优点是，它所处理过的工件尺寸变化小，且能极大地改善铝合金的耐磨损、耐腐蚀及绝缘性能，达到了第二代工程材料(金属)和第三代工程材料(陶瓷)的完美结合，因而该技术已被成功的用于有色金属及其合金上。 

微弧氧化系统主要由电源柜、操作台、工作槽、换热器等部件组成。其中工作槽又包括大、小两个工作槽，用来制备不同尺寸的工件。气体流量计作阳极浸在处理液中，带冷却系统的不锈钢容器作为阴极，并使电源工作在恒流方式。试验开始时，在直流低电压和工作液的作用下，阳极铝合金表面发生电化学氧化产生有一定电阻率的阳极 氧化薄膜。随着时间的进行，电压逐步升高，直至升高到300v以上，此时氧化膜绝缘能力更强，在工件的表面形成一层电晕，当电压提高到370v左右时，将对铝合金表面产生的绝缘膜击穿产生微电弧(电火花)放电，此时可以看到表面上有很多白色的细小火花亮点，此起彼伏，连续、交替、转移放电。当电压升高到500v或更高时，微电弧火花放电的亮点成为蓝白色，更大更粗，而且伴有连续的噼啪放电声。此时微电弧火花放电通道3000℃以上的高温将铝合金表面中熔融铝原子与工作液中的氧原子发生电、物理、化学反应结合而成Al₂O₃陶瓷层。 

气体流量计圆盘状的整体构造造成涂覆工艺的不便，输电的铝条必须同时起支撑作用，将流量计悬挂并保持站立状，以保证涂覆效果。现有涂覆方法和装置中，气体流量计通过铝条攻丝与电源相连接，两者不但接触面积较小，而且，两者接触处无法进行密封，导致工作槽液进入，产生强大的放电振爆现象，并伴随有巨响，导致电流失稳，在涂层表面留下较粗气孔。而且，由于流量计与铝条连接不牢固，在强电流的作用下，流量计易晃动，影响涂层的质量。 

(三)发明内容

本发明要解决现有气体流量计蜗轮表面的涂覆纳米陶瓷复合涂层装置所存在的容易振爆、涂层质量差的缺点，提供一种工作过程平稳、涂层细致、均匀的涂覆纳米陶瓷复合涂层装置。 

本发明所述的气体流量计蜗轮表面上制备陶瓷涂层的装置，包括电源柜、操作台、工作槽、换热器，带冷却装置的不锈钢容器作为阴极，阳极包括圆盘状的流量计、用于悬挂所述的流量计的铝条，阴极 和阳极都连接直流恒流电源，其特征在于：所述的铝条通过连接件与所述的流量计连接，所述的连接件由前端呈锥形面的、与所述的流量计连接的小端和表面经过氧化处理的、以及与铝条相联接的大端组成，所述的连接件的小端插入所述流量计的盲孔内，所述的锥形面封闭所述的盲孔，所述的大端通过螺纹与铝条连接。 

更进一步，所述的铝条浸入槽液的部分套上绝缘橡胶套，防止其发生放电现象。 

本发明在铝条前加装连接件，将连接件进行砂纸打磨到合适的尺寸，将连接件直接嵌入流量计的盲孔中，连接件与盲孔为过盈配合，在铝条浸入槽液的部分套上绝缘橡胶套，防止其发生放电现象。通过此种连接方式，可以将铝条和流量计连接处完全密封，避免制备过程中产生强大的电流放电现象，同时，两者连接非常牢固，无晃动，从而使整个制备过程得以顺利进行。 

本发明成功地将微弧氧化技术应用到气体流量计上，并通过特殊的设计，将待加工的气体流量计工件与微弧氧化电源达到良好的连接，以克服加工过程中槽液进入工件内部而引起的放电振爆和晃动现象，使涂层更加致密均匀，质量提高。 

本发明的优点是：对气体流量计的涂覆纳米陶瓷复合涂层过程平稳，无放电振爆和晃动现象，涂层更加致密均匀，质量提高。 

(四)附图说明

图1是本发明的阳极结构示意图 

(五)具体实施方式

以下结合附图对发明做进一步说明：