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《微弧氧化電源plc智能控制及鋁合金成膜特性的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號(hào)：V417.6學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：52.1.14密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文微弧氧化電源PLC智能控制及鋁合金成膜特性研究碩士研究生：李一導(dǎo)師：田修波教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：材料加工工程所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2009年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:V417.6U.D.C:52.1.14DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringPLCINTELLIGENTCONTROLOFMICROARCOXIDATIONPOWERSUPPLYANDSURFACEPROPERTIESO
2、FMICROARCOXIDEDALUMINUMALLOYCandidate：LiYiSupervisor：Prof.TianXiuboAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MaterialProcessingEngineeringAffiliation：SchoolofMaterialsSci.&Eng.DateofDefence：June,2009Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要微弧氧化是在傳統(tǒng)陽極氧化的基
3、礎(chǔ)上發(fā)展起來表面處理新技術(shù)，隨著技術(shù)的更新，電源和工藝更需數(shù)字化、智能化。因此本文研制了基于PLC的微弧氧化電源的智能控制系統(tǒng)，并對(duì)不同工藝參數(shù)條件下的微弧氧化放電及成膜特性進(jìn)行了研究。本文首先針對(duì)PLC系統(tǒng)有限的硬件資源，設(shè)計(jì)了整個(gè)電源的智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了正反向電壓電流檢測(cè)、IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖及恒壓/恒流的控制，通過智能化的流程模式控制，實(shí)現(xiàn)了工藝參數(shù)梯度調(diào)節(jié)。利用基于PLC智能控制的微弧電源，以相同膜厚(50μm)為依據(jù)，在恒流模式下研究了電流密度、脈寬對(duì)微弧氧化放電特性、電能耗及所制備陶瓷膜組織形貌的影響，并利用PLC智能加載模式對(duì)電流、脈寬梯度調(diào)節(jié)時(shí)的放電及成膜特性進(jìn)行分析。同時(shí)，在
4、恒壓模式下以制備10μm厚膜層為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電壓梯度調(diào)節(jié)微弧氧化放電及成膜特性進(jìn)行了考察。試驗(yàn)通過掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、球-盤式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等方法研究了電參數(shù)對(duì)微弧氧化陶瓷膜內(nèi)/外表面形貌、相結(jié)構(gòu)的影響，并對(duì)陶瓷膜的摩擦學(xué)性能、電絕緣、抗熱沖擊、拉伸及彎曲性能進(jìn)行了考察。研究表明，制備相同厚度的陶瓷膜時(shí)，采用低電流密度加工所耗電能較小。相對(duì)電流梯度降低模式，電流梯度增加電能耗相對(duì)較低。陶瓷膜內(nèi)外表面SEM分析表明，相同膜層厚度時(shí)，電流密度較大的陶瓷膜內(nèi)外表面微孔尺寸相對(duì)較大。且較大電流密度時(shí)膜層中高溫α-Al2O3相增多。脈寬變化時(shí)，各參數(shù)電能耗基本相同。由于脈沖寬度增加時(shí)脈沖電流強(qiáng)度
5、有所降低，致使試樣表面形貌、相結(jié)構(gòu)存在差異。電壓梯度降低時(shí)，微弧氧化電能耗較低，且表面微孔尺寸較小，但此時(shí)陶瓷膜中的α-Al2O3含量相對(duì)較低。經(jīng)微弧氧化處理后的LY12鋁合金表面耐磨性能得到改善。電絕緣性能測(cè)試表明，不同參數(shù)條件下制備相同厚度的微弧氧化陶瓷膜耐電擊穿性能基本相同。各參數(shù)制備的膜層具有優(yōu)良的抗熱沖擊性能，經(jīng)300℃、50次熱沖擊陶瓷膜未發(fā)現(xiàn)明顯剝落。500℃熱沖擊結(jié)果表明，陶瓷膜的抗熱沖擊性能與脈沖寬度密切相關(guān)，隨著脈沖寬度的增加，膜層的抗熱沖擊性能降低。鋁合金經(jīng)微弧氧化處理后，抗拉強(qiáng)度和抗彎性能有所降低，對(duì)比發(fā)現(xiàn)大電流、寬脈寬參數(shù)條件下處理試樣的力學(xué)性能降低較多。關(guān)鍵詞：微
6、弧氧化；PLC智能控制；鋁合金；參數(shù)梯度調(diào)節(jié)；熱沖擊性能I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractMicro-arcoxidation(MAO)isanewsurfacemodificationtechniquedevelopedfromanodicoxidation.WiththedevelopmentofMAO,thepowersupplyandprocesscontrolneedtobemoreflexibleandintelligent.Therefore,thisworkfocusedonanintelligentcontrolsystembasedonprogramable
7、logiccontroller(PLC),andcharacteristicsofmicro-arcoxidatedaluminumalloywereinvestigated.Firstly,anintelligentcontrolsystemforMAOisdesignedwiththelimitedhardwareresourcesofPLC.Thepowersystemcanbeoperatedinac
