一种铝合金定位器的制作方法

本实用新型涉及结构工程技术领域，特别是涉及一种铝合金定位器。

背景技术：

弹性铝合金定位器本体主要由三部分组成：牌号为6082(或日本进口牌号的5052)的铝合金定位器管、牌号为CAC702的铜合金定位器钩环和牌号为C6161的铜合金定位器套筒。目前电气化铁路接触网上在役的铝合金定位器管外表面均采用阳极氧化技术，定位器套筒为铜合金材质，定位器套筒、定位钩环与定位器管之间采用专用模具进行六方压接。

当铝合金定位器在海洋大气环境下服役时，定位器表面沉积附着大量海盐离子、灰尘等颗粒物，当大气湿度达到临界湿度时，工件表面形成一层液膜，满足了电化学腐蚀条件，且由于Cu电偶位较Al正，因而Al将发生电偶腐蚀。

当列车高速通过隧道时，产生强大气流，并带动空气中的海盐离子和灰尘颗粒等冲击定位器正面，正面在冲击力的作用下，海盐或灰尘等更易于沉积在工件表面，显著降低了工件表面形成薄液膜的临界相对湿度，即在正面更易于形成液膜，引起更为严重的电化学腐蚀。

海洋大气环境属于高温高湿高盐环境，一般弹性铝合金定位器在5年左右即会发生严重的腐蚀，由于铜铝合金的结合处是通过压接的方式连接，势必会造成金属表面保护膜的破坏，同时弹性铝合金定位器铜铝压接处会发生异种金属电化学腐蚀，因此海洋大气环境中，铜铝合金的结合处腐蚀尤为严重，会萌生大量微裂纹。传统的防腐处理方式是在铜铝合金的结合处涂覆焦油环氧树脂作为防腐保护层，然而，该处理方式防腐性能较差，弹性铝合金定位器使用寿命较短，达不到理想的使用寿命。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是为了解决现有技术中铝合金定位器在高温高湿高盐的海洋大气环境中抗腐蚀性能差、使用寿命短的问题，提供一种铝合金定位器。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种铝合金定位器，包括：铝合金定位器管、定位器套筒和定位器钩环；所述铝合金定位器管的两端分别设有压接部，两个所述压接部的内表面分别与所述定位器套筒和所述定位器钩环压接，其特征在于，每个所述压接部的内表面上设有第一微弧氧化陶瓷层。

进一步地，每个所述压接部的外表面上由内向外依次设有第二微弧氧化陶瓷层和第一环氧树脂层。

进一步地，所述铝合金定位器管的外表面上设有阳极氧化膜层。

进一步地，所述第一微弧氧化陶瓷层的厚度≥15um；所述第一微弧氧化陶瓷层的长度≥80mm。

进一步地，所述第二微弧氧化陶瓷层的厚度≥15um；所述第二微弧氧化陶瓷层的长度≥130mm。

进一步地，所述定位器套筒和所述定位器钩环分别由铜制材质制成。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种铝合金定位器，通过微弧氧化工艺在铝合金定位器的压接部内侧涂上一层微弧氧化陶瓷膜，能有效提高铝合金定位器压接部在高温高湿高盐的海水环境下的抗腐蚀性能，使用寿命高达20年以上。

附图说明

图1给出了本实用新型的一种铝合金定位器的结构示意图；

图2为图1中铝合金定位器管的结构示意图；

图3为图1中铝合金定位器管与定位器套筒连接结构示意图；

图4为图1中铝合金定位器管与定位器钩环连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1给出了本实用新型的一种铝合金定位器的结构示意图；图2为图1中铝合金定位器管的结构示意图；图3为图1中铝合金定位器管与定位器套筒连接结构示意图；图4为图1中铝合金定位器管与定位器钩环连接结构示意图。本实用新型实施例提供的一种铝合金定位器，如图1-4所示，包括：铝合金定位器管1、定位器套筒2和定位器钩环3；铝合金定位器管1的两端分别设有压接部11，两个压接部的内表面分别与定位器套筒和定位器钩环压接；其中，每个压接部的内表面上设有第一微弧氧化陶瓷层101。

铝合金定位器是在铝合金定位器管1的两端分别通过模具压接定位器套筒2和定位器钩环3组成的一个整体零部件。

铝合金定位器管1通常为铝合金弹性材料制成的管状结构，定位器套筒2和定位器钩环3通常为铜材质制成。定位器套筒2一端设有套孔，另一端为铜棒状，与铝合金定位器管1一端的压接部11的内侧配合压接；定位器钩环3的一端设有钩环，另一端为铜棒状，与铝合金定位器管1另一端的压接部11的内侧压接。

铝合金定位器管1的尺寸为φ34*t5mm，定位器套筒2和定位器钩环3的铜棒直径分别为24mm、长度为60mm，压接长度不小于50mm，与铝合金定位器管1端部的搭接长度为5mm。以上提供的是一种铝合金定位器的尺寸，并不限定本实施例的保护范围。

铝合金定位器管1与定位器套筒2以及定位器钩环3压接端的压接部11内表面(第一微弧氧化陶瓷层101)以及外表面(第二微弧氧化陶瓷层102)微弧氧化陶瓷膜的厚度及长度等参数见表1。

表1

由于铜铝合金的结合处是通过压接的方式连接，会造成金属表面保护膜的破坏，同时铝合金定位器铜铝压接处会发生异种金属电化学腐蚀，在海洋大气环境中压接部11的腐蚀较为严重，抗腐蚀性能较差，为提高压接部11的抗腐蚀性能，本实用新型实施例在压接部11的内侧，也即铝合金和铜合金的压接面上涂覆第一微弧氧化陶瓷层101，第一微弧氧化陶瓷层101是通过微弧氧化工艺形成的陶瓷膜层，其工艺具体如下：

1)首先进行超声波清洗。采用“纯净水+NaOH试剂”，水温40-50℃，NaOH试剂按20g/L添加，搅拌均匀，溶液pH值为：12-14。

2)纯水清洗后进行微弧氧化处理：采用纯水、硅酸钠和六偏磷酸钠等试剂配制的微弧氧化处理液进行氧化处理，微弧氧化槽槽体与箱式冷水机组用管道联通，氧化槽溶液不断循环流动，进行冷热交换，保持氧化槽溶液在45℃以下工作，氧化槽溶液适宜工作温度为：10-40℃。

3)输出脉冲数为：400-500，脉冲宽度：100-300，电流密度：6A/dm²。

4)清洗烘干后采用WA-610水性丙烯酸树脂进行封闭，封闭后膜层厚度大于30μm。

通过微弧氧化处理，40分钟内即可形成厚度最小25μm的陶瓷膜。

在进行96小时的铜加速盐雾试验后，压接部11外表面的腐蚀面积仅占全表面积比例为0.26％，该比例满足GB/T10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》里的对微弧氧化处理零件的合格判定要求(微弧氧化应按照GB/T10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》做铜加速乙酸盐雾试验，并满足如下要求：试验时间96h，出现腐蚀面积占全部表面积的比例≤5％)。同时，经过疲劳试验(50万次，模拟实际受力状况)后，本实施例的铝合金定位器压接部11没有出现腐蚀现象，满足GB/T10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》里的对微弧氧化处理零件的合格判定要求。说明本实用新型实施例的铝合金定位器的压接处具有良好的防腐性能。

传统铝合金定位器的压接部是通过阳极氧化膜层+黑色沥青环氧树脂膜层实现的抗腐蚀，然而该铝合金定位器高温高湿高盐环境下的使用寿命一般为5年作用，而本实用新型通过微弧氧化工艺在铝合金定位器的压接部11内侧涂上一层微弧氧化陶瓷膜，能有效提高铝合金定位器压接部11在高温高湿高盐的海洋大气环境下的抗腐蚀性能，其使用寿命高达20年以上。

进一步地，对于10μm的微弧氧化陶瓷层厚度而言，成本合计不足5元/dm²，相较于目前常用的钝化工艺，微弧氧化技术处理的成本略有提升，然而相较于硬质阳极氧化工艺而言，成本并不高，然而其性价比明显高于阳极氧化工艺。

考虑到铝合金定位器的压接部11的外表面直接与外部高湿高盐环境接触，在压接部11的外表面可设置微弧氧化陶瓷膜+沥青环氧树脂膜的组合保护层，基于上述实施例，作为一种优秀实施例，每个压接部11的外表面上由内向外还依次设有第二微弧氧化陶瓷层102和第一环氧树脂层103。

第一环氧树脂层103为沥青环氧树脂材料构成。压接部11的外表面设置微弧氧化陶瓷膜+沥青环氧树脂膜的组合保护层，能够抵抗外部高湿高盐环境的冲击，由内向外全方位的保护压接部11，提升压接部11的抗腐蚀性能，解决压接部11在高湿高盐的恶劣环境下易于腐蚀的问题。同时，铝合金定位器管1的外表面可按传统的方式镀上一层阳极氧化膜层104。

本实施例的铝合金定位器进行力学测试、硬度测试、盐雾试验、NaCl腐蚀等试验中，均表现处较强的抗腐蚀性能，解决了环境恶劣地区腐蚀严重条件下的铝合金零部件腐蚀问题，抗腐蚀性能强，表面防护质量高，使用寿命长，使用寿命高达20年以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。