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镁合金表面耐蚀涂层微弧氧化和激光表面处理技术

时间:2020-05-20 19:06:34  来源:  作者:

 镁合金表面微弧氧化(等离子体电解氧化)是在阳极氧化的基础上,利用高电流高电压所产生的电弧放电, 在镁合金表面形成一层较厚陶瓷膜的方法。镁合金表面经微弧氧化后形成多孔的双层结构,内层为紧靠金属表面较薄、致密的和结合力好的阻挡层,外层是较厚微孔材料层。微孔结构可以通过后期阳极电镀、溶胶凝胶封孔等处理,生成一层疏水的硬质薄膜。镁合金微弧氧化膜是由氧化镁和其他金属离子氧化物共同构成, 其电阻和介电常数都较高,可以有效防护镁合金基体。微弧氧化工艺成膜速度快,与基体结合牢靠,可以一次性对结构复杂、面积较大的金属零件进行防腐处理。目前国内外镁合金表面微弧氧化处理的研究主要集中在电解液配方、工艺参数优化和后处理。激光表面处理是利用高能激光束对金属表面进行重熔的热加工方法。激光表面处理具有对基体热影响小、涂层微观组织均匀细化、生成大量原位中间相和非平衡相的特点, 可以显著改善镁合金基体的耐磨性、耐蚀性以及抗氧化性等。但是通过激光处理获得的保层较薄,易产生裂纹夹杂等缺陷,使镁合金的腐蚀防护性较差。且设备较为昂贵,施工条件苛刻,常用作加工精度要求较高的零件。目前,镁合金表面激光改性技术有激光熔覆、激光重熔复合工艺。镁合金表面激光熔覆耐腐蚀涂层指将耐腐蚀合金粉末或陶瓷粉末预置在被熔覆镁合金表面, 经激光的辐射使其和基体表面同时熔化, 并快速冷却凝固后得到稀释率低、界面冶金结合的涂层。激光重复合工艺是采用其他方法在镁合金表面形成较厚耐蚀层,再运用激光功率较高、熔深大的特点进行涂层的重熔处理。经激光重熔后,消除了表面组织缺陷(孔隙、氧化物夹杂),从而获得致密的均匀化细晶组织,甚至可以获得非晶表面。激光与微弧氧化法、热喷涂等方法的联合使用,是目前最有发展前景的镁合金表面处理方法, 但是国内外对其研究较少。张春燕等采用光纤激光对WE43稀土镁合金微弧氧化膜进行重熔处理, 使其孔隙率降低约54%,膜层致密度增加,获得的第二相β-Mg41N


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