[发明专利]基于扫描阴极的大尺寸钛合金结构微弧氧化及验证方法

权利要求书

1.基于扫描阴极的大尺寸钛合金结构微弧氧化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，扫描阴极准备：扫描阴极的一个面完全封闭，扫描式阴极与完全封闭面的相对面适度敞开；

步骤2，制备电解液，配制后静置8h测定pH及电导率，电解液pH为7～8；电解液配方如下：偏磷酸盐40g/L；钨酸盐5g/L；CSTK 3g/L；硅酸盐：5g/L。

步骤3，设定电参数：根据工件用途设定不同的氧化电压，根据材质及表面积设定预估平均电流密度；估算氧化所需的平均电流，根据电源所能提供的额定平均电流确定一次氧化面积；设定峰值电流控制模式的参数、脉数、脉宽、频率；

步骤4：阴极移动速率V按下式计算：V＝W/t，式中，W为扫描阴极宽度，t为所需氧化时间；

步骤5：微弧氧化膜层厚度控制。

2.如权利要求1所述的基于扫描阴极的大尺寸钛合金结构微弧氧化方法，其特征在于：步骤1中扫描阴极的完全封闭面采用硅胶密封条进行密封。

3.如权利要求1所述的基于扫描阴极的大尺寸钛合金结构微弧氧化方法，其特征在于：步骤1中扫描阴极适度敞开的面敞开的宽度为扫描阴极宽度的三分之一。

4.如权利要求1所述的基于扫描阴极的大尺寸钛合金结构微弧氧化方法，其特征在于：步骤3中，氧化电压设定为240V～450V；运行时间不大于3min；

预估平均电流密度设定为(1～3)A/dm²；

峰值电流控制模式的参数设定：平均电流在30A以上时，峰值电流设定在(800～1500)A范围；平均电流在30A以下时峰值电流控制在(100～500)A；

脉数选择(500～800)Hz；

频率在(400～800)Hz范围设定。

5.如权利要求4所述的基于扫描阴极的大尺寸钛合金结构微弧氧化方法，其特征在于：步骤3中，预估平均电流密度设定为(2～3)A/dm²、氧化电压(350～450)V、脉数500。

6.如权利要求1所述的基于扫描阴极的大尺寸钛合金结构微弧氧化方法，其特征在于：微弧氧化膜层厚度采用15μm～20μm。

7.大尺寸钛合金微弧氧化试验验证方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，基本性能验证：选取氧化后的成品样件后，在成品样件上取样进行基本性能测试；

步骤2，采用加速试验环境谱进行综合环境性能验证试验，加速试验前后测量试验件膜层厚度，并计算平均膜层厚度；加速试验环境谱由湿热暴露试验和酸性盐雾试验2个谱块构成，做5个循环；

湿热暴露试验：试验时间t＝168h，试验温度T＝(43±2)℃，相对湿度：RH＝(95％±3)％；

酸性盐雾试验：试验时间t＝168h，试验温度T＝35℃；盐雾沉积量：(1～2)ml/h×80cm²，pH值3.2～3.8。

8.如权利要求7所述的大尺寸钛合金微弧氧化试验验证方法，其特征在于，基本性能验证包括显微硬度、粗糙度、附着力、耐磨性、中性盐雾试验、膜层显微形貌及成分分析。