铝合金零部件是高铁接触网的核心技术产品,然而在局部或个别区段,阳极氧化和钝化处理的零件表面存在腐蚀和处理层剥落问题,影响接触网服役安全性,给列车运行带来安全隐患。开展铝合金零件的表面防腐耐磨改性技术研究,对保障列车的运行安全具有重要的意义。本文基于微弧氧化技术的原理,结合AlSi7Mg0.3铝合金接触网零部件的服役要求,开展了扫描式微弧氧化的仿真计算、工艺试验和性能测试研究。本文主要研究内容和结论如下:(1)进行前期电流密度、频率和扫描速度的试验,研究这三个重要工艺参数对成膜效率、陶瓷层厚度的影响。基于微弧氧化技术的基本原理,结合前期的工艺试验,选用了高斯热源模型,构建了扫描式微弧氧化有限元仿真分析模型。(2)通过扫描式微弧氧化处理试验与仿真技术相结合,通过正交试验方法,以效率优先的原则,基于扫描时微弧氧化模拟对电流密度(A)、频率(B)和扫描速度(C)三个工艺参进行参数优选,得出A3B1C1、A3B2C1、A3B1C3、A2B3C1这4组较优方案。(3)结合AlSi7Mg0.3铝合金接触网零部件的服役要求,通过拉伸试验及电击穿试验,4号方案A2B3C1(即电流密度8A/dm2、频率250Hz、扫描速度3.6mm/min)处理后得出的性能结果最为良好,故选择4号方案继续研究其不同扫描道次下的腐蚀性能。(4)研究了扫描道次对扫描式微弧氧化陶瓷层厚度、微观形貌及相成分和耐腐蚀性能的影响,采用极化曲线、酸性盐溶液周浸腐蚀试验方法评价了微弧氧化陶瓷层的耐腐蚀性能。结合铝合金接触网零部件的实际服役,扫描道次为3次时陶瓷层的综合性能较优。