镁合金微弧氧化持续电弧对膜层的破坏机制

王晟^1,2，马颖^1,2，宋承娣²，李彬^1,2，郝远^1,2

1. 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室2. 兰州理工大学

摘 要：为了避免微弧氧化（MAO）过程中的持续电弧放电对膜层的破坏,使用高速摄像机拍摄放电现象,结合负载的电流、电压波形探究持续电弧放电的实质,并研究了膜层被破坏区域的表面、截面形貌及相组成相对于正常膜层的变化,最后搭配不同的占空比和频率,探索出电参数对持续电弧放电现象的影响规律。结果表明:在微弧氧化过程中,试样表面呈现出燃弧-熄弧-冷却的往复过程,而膜层局部破坏区域则表现为连续的电弧放电现象。局部持续电弧放电区域的组分结构、表面形貌、截面形貌及元素分布均与正常微弧氧化膜层有很大差异,该膜层的均匀性、致密性和完整性均被破坏,导致膜层整体的均一性丧失,甚至造成试样的外形尺寸发生严重的损伤。负载的电容特性导致电弧持续时间过长而熔融金属氧化物的冷却时间不足,局部热交换不充分和热量集中是造成持续电弧破坏根本原因。该破坏发生后无法修复,然而可以通过对频率和占空比的合理搭配,在不同的处理电压下避免持续电弧破坏现象的发生。

关键词：镁合金;微弧氧化;持续电弧;破坏机制;电参数;