浸入式微弧氧化技术是在铝镁钛及其合金等阀金属表面原位形成陶瓷层的一种比较成熟的绿色表面处理技术。但电源功率和处理过程中零件防护技术等限制了该技术在大面积零件微弧氧化处理以及陶瓷层局部修复处理中的应用。本文旨在设计一种尺寸小、便于携带的扫描式微弧氧化喷射装置,并基于该系统完成了扫描式微弧氧化处理工艺研究。基于Solidworks软件,完成了便携式扫描微弧氧化装置设计。该装置主要由供电系统、电解液循环冷却系统和手持式扫描喷射系统三部分组成。开展了便携式扫描微弧氧化装置的处理工艺研究。针对硅酸盐电解液体系,分析了供电参数对陶瓷层厚度、硬度、粗糙度、表面特性的影响,结果表明:电压525 V、脉冲频率300 Hz、占空比40%时,陶瓷层的各项性能较优。利用SEM、XRD对陶瓷层的微观形貌及物相组成进行分析,陶瓷层表面存在大量的放电孔洞、颗粒沉积、少量的微裂纹等特征,陶瓷层与基体结合良好。陶瓷层主要由γ-Al₂O₃和α-Al₂O₃两相组成,疏松层更容易形成γ-Al₂O₃相,随着处理时间增长α-Al₂O₃相开始出现并增多,致密层的α-Al₂O₃相所占的比例较大。通过试验与仿真相结合的方法,研究了电极间距对陶瓷层形成的影响,电场强度与电压仿真结果与基于试验数据的分析结果相一致,即电极间距越小,电解液的分压越小,电极之间的电场越强,基体表面的放电越强,放电火花越明显。