文章主要介绍利用铝合金复合内衬修复单体液压支柱油缸的工艺方法 ,详细阐述了复合内衬表面硬质阳极氧化的工艺参数控制方法 ,并通过对复合内衬的耐磨耐蚀性试验和工业性试验验证该项技术的先进性与可靠性。

为了探究氧化层对活塞结构可靠性的影响,以柴油机铝质活塞为研究对象建立活塞三维模型,结合试验数据对活塞温度场、热应力场和热机耦合场进行有限元模拟计算和对比分析。分析结果表明,在最大负荷工况下,阳极氧化的铝基体活塞最高温度和最大热应力较原始活塞分别下降6.58℃和14.1MPa;阳极氧化区域产生了拉应力。因此,在设计中,原始活塞顶面受压应力的区域应覆盖氧化层以平衡压应力,在原始活塞顶面受拉应力的区域应不覆盖氧化层以避免增大拉应力。活塞顶面应力状态得到改善后可以减少顶面裂纹产生,提高活塞的使用寿命。

介绍了使用原子力显微镜在电场作用下诱导表面局部阳极氧化反应的机理，分析了偏置电压、氧化物厚度对氧化物生长速度的影响，以及湿度和电压对氧化物的尺寸的影响，指出了现阶段AFM纳米加工技术的不足，并对未来的AFM纳米加工技术进行了展望。