本文利用自制WH-1A型微弧氧化电源装置对6061铝合金及AZ31镁合金试样进行了微弧氧化表面处理。在微弧氧化过程中利用该装置对电压操作的便利性,于恒压前引入恒速升压阶段,研究了升压速率对6061铝合金微弧氧化陶瓷层的影响,包括升压速率对表面形貌、断面形貌、相组成、元素分布、电化学阻抗等特性的影响。在研究升压速率影响的同时发现了一个新奇的实验现象:实际施加的微弧氧化电压和模拟施加的电压之间存在显著的差异性。为了研究该现象的普遍性,本文在6061铝合金和AZ31镁合金上分别进行了实验,同时引入不同浓度的六偏磷酸钠改变陶瓷层生长状态,研究陶瓷层生长状态与电压差异现象的关系。研究结果表明:在恒压模式前引入升压阶段会在微弧氧化初期产生相对较高的安全电流密度,这种电流密度对微弧氧化初期的膜层以及电源都有保护作用;随着升压速率的提高,微弧氧化过程中的电流最大值不断的增加,较高的升压速率对应陶瓷层表面优先出现熔融颗粒状组织;随着升压速率的提高外层疏松层会产生贯穿型孔洞,极大的降低了外层膜层的耐腐蚀性能;随着升压速率的提高,基体上的铝元素大量流出到电解液中导致膜层中的铝含量降低,同时陶瓷层中的O、P、Si等元素含量呈上升趋势;恒速升压-恒压模式下对应的陶瓷层中不存在α-Al2O3相,因为在此模式下陶瓷层内部温度无法达到α-Al2O3相的相转变温度;升压速率的提高促进了微弧氧化进程,但所得陶瓷层致密性和耐蚀性随升压速率的升高而降低。微弧氧化过程中伴随出现电压差异现象,即输入电压与输出电压不一致现象,这种现象不受基体条件限制,这种差异性与陶瓷层的微观结构无关而与陶瓷层的生长状况密切相关,当无法成膜或者随着实验重复次数增加至陶瓷层不再增厚时,输出电压与输入电压表现出同一性;在恒速升压-恒压模式中加入六偏磷酸钠改变陶瓷层生长状态时,微弧氧化快速进行的膜层相对应的输出电压受到的抑制相对较小,同时当输出电压超出输入电压时,微弧氧化进程较快的试样对应输出电压超出输入电压更多;当试样在恒速升压-恒压模式下进行微弧氧化的初期成膜正常,而后观察不到放电现象后,此时输出电压无法超出输入电压并一直低于输入电压直至实验结束;当陶瓷层在初期成膜正常而后发生烧蚀时,陶瓷层的生长状态发生剧烈改变,此时烧蚀过程中膜层生长速率低于膜层被火花破坏速率,输出电压超出输入电压的值不会太大;当微弧氧化膜层在试样表面大范围生长时,输出电压会在放电稳定后超出输出电压很多,然而当在稳定过程中出现了陶瓷层由大范围向区域过度时,输出电压会迅速降低,直至区域过度完毕,放电火花在区域中逐渐稳定后,发生伪烧蚀现象,使得输出电压超出输入电压值很小。