高速列車鋁合金車體底架大橫梁采用A7N01鋁合金加工而成,由于車體底架大橫梁吊掛用滑槽因空間狹小,施工困難,現有涂裝體系不能有效保證底架大橫梁整體膜層的制備,從而使底架大橫梁防護質量得不到有效保證,尤其是高鐵在較差的環(huán)境中服役時,腐蝕問題會嚴重影響底架大橫梁的使用壽命。微弧氧化技術能在鋁合金表面生成一層氧化鋁陶瓷層,所得陶瓷層具有耐磨、耐蝕性能好,電絕緣性能好和與基體結合緊密等優(yōu)點,但由于該技術具有高電壓、大電流和單位面積所耗能量大等特點,無法實現大尺寸工件膜層的整體制備,本文提出了采用移動式陰極噴頭對A7N01鋁合金大橫梁進行整體處理的思路。在原有的浸入式微弧氧化處理系統(tǒng)上設計了陰極噴頭控制系統(tǒng)和電解液循環(huán)系統(tǒng)形成移動式陰極噴頭微弧氧化處理系統(tǒng)。研究了移動掃描式陰極結構微弧放電電場特性及膜層均勻性,實現了微弧氧化處理工藝參數的優(yōu)化,其中包括網柵陰極內嵌深度、電參數、電極距和掃描參數。采用渦流測厚儀和粗糙度儀對膜層厚度和粗糙度進行了測量;采用掃描電鏡（SEM）、X射線能譜儀（EDS）和X射線衍射儀（XRD）分析了膜層組織和結構;采用萬能實驗拉伸機、顯微硬度計測試了試樣的力學性能;采用點... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：104 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鋁合金常見的腐蝕機理及類型
        1.2.1 點蝕
        1.2.2 晶間腐蝕
        1.2.3 應力腐蝕
        1.2.4 電化學腐蝕
    1.3 鋁合金傳統(tǒng)防護工藝
        1.3.1 熱噴涂
        1.3.2 激光熔覆
        1.3.3 陽極氧化
    1.4 微弧氧化技術概述
        1.4.1 微弧氧化技術及其工藝特點
        1.4.2 微弧氧化技術研究現狀
    1.5 本課題的意義及內容
        1.5.1 本課題的意義
        1.5.2 本課題主要研究內容
第2章 試驗材料及研究方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設備及工藝流程
    2.3 測試方法及設備
        2.3.1 陽極表面電位測試
        2.3.2 組織結構測試方法及設備
        2.3.3 微弧氧化處理前后力學性能測試
        2.3.4 耐腐蝕性能測試
第3章 移動掃描式陰極結構微弧放電電場特性及膜層均勻性
    3.1 柵網陰極內嵌深度對電場及涂層厚度的影響
        3.1.1 柵網陰極內嵌深度對電場分布的影響
        3.1.2 柵網陰極內嵌深度對膜層厚度的影響
    3.2 電參數對電場及膜層厚度的影響
        3.2.1 電壓幅值對電場及涂層厚度的影響
        3.2.2 頻率對電場及膜層厚度的影響
        3.2.3 占空比對電場及膜層厚度的影響
    3.3 電極距離對電場及膜層厚度的影響
        3.3.1 電極距離對電場分布的影響
        3.3.2 電極距離對膜層厚度的影響
    3.4 陰極掃描參數對微弧氧化膜層均勻性影響
        3.4.1 掃描速度對膜層均勻性的影響
        3.4.2 處理次數對膜層均勻性的影響
        3.4.3 重疊率對膜層均勻性的影響
    3.5 本章小節(jié)
第4章 大橫梁A7N01 鋁合金微弧氧化膜層電解液優(yōu)化
    4.1 電解液組分優(yōu)化設計
        4.1.1 電解液體系選擇的原則
        4.1.2 電解液組分正交實驗優(yōu)化
    4.2 A7N01 鋁合金微弧氧化膜層形貌及組織特征
        4.2.1 膜層表面及截面形貌分析
        4.2.2 膜層的組織結構分析
    4.3 A7N01 鋁合金微弧氧化膜層的腐蝕性能
        4.3.1 有無膜層試樣的鹽霧腐蝕性能
        4.3.2 有無膜層試樣的極化曲線
        4.3.3 有無膜層試樣的交流阻抗
    4.4 本章小節(jié)
第5章 大橫梁焊接焊接頭局部微弧氧化處理
    5.1 A7N01 鋁合金接頭微觀組織
    5.2 A7N01 鋁合金接頭微弧氧化膜層形貌及組織特征
        5.2.1 接頭微弧氧化膜層表面及截面形貌
        5.2.2 接頭微弧氧化膜層微區(qū)成分分析
        5.2.3 接頭微弧氧化膜層微區(qū)相結構分析
    5.3 微弧氧化對A7N01 鋁合金焊接接頭力學性能影響
        5.3.1 對接頭拉伸性能的影響
        5.3.2 對接頭表面硬度分布的影響
    5.4 A7N01 鋁合金有無膜層試樣的腐蝕性能
        5.4.1 對接頭應力腐蝕性能的影響
        5.4.2 對接頭電化學腐蝕的影響
    5.5 本章小節(jié)
第6章 底架大橫梁整體微弧氧化處理及其均勻性
    6.1 大橫梁整體微弧氧化處理工藝
    6.2 大橫梁整體微弧氧化處理均勻性
        6.2.1 厚度均勻性
        6.2.2 粗糙度均勻性
        6.2.3 耐蝕性能均勻性
    6.3 本章小結
結論
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文及專利


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]2A12鋁合金在沿海大氣環(huán)境中的腐蝕行為及防護措施研究[D]. 李一.南京航空航天大學 2017
[4]微弧氧化掃描處理技術及應用研究[D]. 傅航.北京交通大學 2016
[5]鎂合金非浸入式滾刷微弧氧化技術研究[D]. 莫錦添.華南理工大學 2012
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[7]鎂合金微弧氧化微區(qū)放電機理研究[D]. 王巧霞.蘭州理工大學 2009



本文編號：3158712