[发明专利]热电化学氧化夹具

说明书

热电化学氧化夹具，包括夹具一、夹具二和圆筒形电极，夹具一和夹具二具有中空管路，圆筒形电极两端开口，两端开口工件夹在夹具一和夹具二之间，夹具一和夹具二的中空管路分别与电解液流通管路相接，圆筒形电极内置于两端开口工件内，圆筒形电极的端部固定在夹具一和/或夹具二之中。本发明的装置，中空圆筒电极与水流方向同向设置，水流直接穿电极而过，避免了水流冲击电极，并且电极完全内置在镀腔内不伸出镀腔，从而避免了内置电极对镀腔流场的影响，有利于镀腔保持均匀的流场形成高质量的热电化学氧化涂层。

技术领域

本发明涉及热电化学氧化领域，具体涉及一种对两端开口工件如内燃机缸体内壁进行热电化学氧化处理的装置。

背景技术

典型的内燃机缸体近似为两端开口的环形件，目前已有一些专门对此类环形件内壁进行电镀或微弧氧化的装置。现有的方法是将两端开口工件两端密封形成镀腔，一端伸入电极，另一端通入电解液，然后在电极和工件上接电源两极，从而实现对两端开口工件内壁的电镀或微弧氧化处理。例如申请号为2020111886026的公开了一种可以提高环形件内表面电镀层均匀性的镀腔，并通过一端为球形的电极来改善镀腔内的水流流场均匀性以提高镀膜均匀性；申请号为2017104689337的中国发明专利公开了一种全铝发动机缸体内壁陶瓷化夹具，并通过电极一端内凹的缓冲坑来缓冲水流对电极的冲击，以维持镀腔内的电场的稳定性实现缸体内壁的所镀陶瓷膜的均匀性。这些内置电极虽然对伸入镀腔的端部都进行了处理但仍不可避免的会受流动的电解液的冲击，导致电场、流场的均匀性和稳定性受到破坏。此外，电极伸出镀腔时，电极与镀腔内的电解液流向总会形成一定的夹角，也会对电解液流场造成很大的扰动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可极大改善内燃机缸体内壁镀膜均匀性的热电化学氧化装置。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：

热电化学氧化夹具，包括夹具一、夹具二和圆筒形电极，夹具一和夹具二具有中空管路，圆筒形电极两端开口，两端开口工件夹在夹具一和夹具二之间，两端开口工件中腔与夹具一和夹具二的中空管路互通构成内径相同的电解液流通通道。夹具一和夹具二的中空管路再参照现有技术常用的方式分别与电解液流通管路相接，将电解液存储、循环、过滤、散热等部件连接起来。圆筒形电极内置于两端开口工件内，最好将圆筒形电极与两端开口工件的轴线重合，这样在圆筒形电极和两端开口工件上加载电流后，圆筒形电极外壁与两端开口工件内壁之间就可以形成均匀的电场。圆筒形电极的端部固定在夹具一和/或夹具二之中，圆筒形电极的端部伸出两端开口工件伸入夹具可以使电极、夹具共同形成一个缓冲部以避开端部不规则电场和流场对反应界面的影响，为了消减这种影响可以尽可能多的增加缓冲部的长度。

进一步的，圆筒形电极的端部通过若干连接件固定在夹具一和/或夹具二之中，连接件可以视圆筒形电极的重量、放置方式等因素而使用片状、杆状、管状等形状的连接件，其中一个连接件是导电部件，这个导电部件的两端分别固定在圆筒形电极和夹具上，并且有一部分伸出夹具之外以便接导线。优选的，连接件和导电部件都为片状，片状的导电片平行于圆形电极的轴线，这种设置的目的是使片状的连接件与电解液的流通方向平行，以减少连接件对水流流场的干扰，必要时，还可以将片状连接件的侧边做成流线型以进一步降低这种干扰。

进一步的，圆筒形电极的端部通过导流组件固定在夹具一和夹具二中，导流组件具有若干导流翅片，其中一个导流翅片是导电翅片，导电翅片与其他翅片外形相同是导流组件的一部分，导电翅片的一端与圆筒形电极电连接，导电翅片的另一端伸出夹具之外并与导线连接。优选的，导流翅片沿圆筒形电极径向分布均匀，相邻导流翅片的夹角相等。

进一步的，导流翅片为矩形片，圆筒形电极两端的导流翅片对称分布，且对称分布的两个导流翅片位于同一平面上。