阳极氧化异常处理

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1、四川惊雷科技股份有限公司复合材料研究所失效分析报告铝是比较年轻的金属，有“20世纪的金属”之称。在全世界它的年产量仅次于钢铁，在金属材料中名列第二。铝和铝合金之所以得到广泛应用在于它有许多特点。  铝的比重是2.702，与铜(比重8.9)和铁(比重7.9)比较，约为它们的1/3．其制品重量轻，可用于汽车、飞机、铁路车辆、船舶、高层建筑等方面。  纯铝强度低，但在铝中加入少量的铜、镁、锰，锌、硅等元素后形成铝合金，显微硬度可达400～600kg/mm2，特殊情况下可达1200～15Ookg/mm2，强度比碳钢好，可与特殊钢媲美。

2、  铝及其合金在空气中，会在表面自然生成一层极薄的厚达0.01～0.05μm的氧化膜。这层自然氧化膜虽然能阻止它们继续遭到大气腐蚀，但此膜疏松多孔，当遇到工业性气体时，抗蚀性能大大下降。不过，如经电解氧化加工，使其表面生成硬而致密的氧化膜层，那末，很多物质就对它不产生腐蚀作用，适合在工业地区和沿海地区使用。  因铝的延展性极其优良，所以易于加工成型，经人工氧化染色后，可以得到各种美丽颜色的铝制品。随着铝及其合金表面防护装饰性氧化工艺的广泛应用，近年来氧化新工艺、新技术的不断出现，如仿礼花法，转移印花法、渗透法、冰花图案法等等，

3、使铝表面更加呈现出色彩缤纷，繁花似锦，见之令人畅心悦目。所以目前建筑行业上把其大量用于高级宾馆的门、窗、柱、框架等制件上，既坚实牢固，又美观大方。  由于铝及其合金还有良好的导热、导电性，对光、热、电波的反射性好，没有磁性，耐低温和化学药品，有吸音性……等等。故它的应用越来越广泛。  为了保证铝合金有足够的强度和较高的耐蚀，必须经过氧化处理。  铝和铝合金的氧化处理分为化学氧化和电化学氧化。化学氧化不用外来电流仅把制件置入适当的溶液内，使表面生成一层氧化膜。在电化学氧化中是把铝及其合金作为阳极，故又称阳极氧化。  电化学氧化的

4、方法较多，本章分别介绍硫酸、铬酸阳极氧化，硬质电化学氧化绝缘电体学氧化和瓷质电化学氧化的故障及其处理方法。  硫酸电化学氧化故障及其处理方法  硫酸电化学氧化简称硫酸阳极化，生成的氧化膜色泽视铝材的成分和氧化工艺的不同而异，一般有无色，微黄色、灰色等。氧化膜的厚度约在1～6μm之间。氧化膜可以染色，其防护性能良好，且具有一定的耐压性能。本工艺的缺点是对于翻砂，铆接、焊接等有孔隙类的零件，经硫酸阳极化后，孔隙处容易泛白点，目前尚无办法彻底消除此问题。  一、硫酸电化学氧化工艺简介  1．硅酸电化学氧化液配方和操作条件  硫酸电化

5、学氧化液配方和操作条件如下：  硫酸(比重1.84，CP)(g/l)160～180  温度(℃)15～25  电压(V)12～20阳极电流密度(A/dm2)1～1.5  时间(min)35～45  2．工艺过程  零件上挂具→化学除油→热水清洗→冷水清洗→出光→清水洗→硫酸阳极氧化  →冷水洗→烘干→染色→100℃热水封闭10min。  a．操作注意事项  (1)染色件阳极化时，浓度、温度、电压和电流密度避免用上限，时间应适当延长。  (2)除了染黑色外，需染其他色泽时，零件的材料应使用纯铝、防锈铝LF2和硬铝LY11、LY1

6、2。装饰性要求高者最好应使用高纯铝或高纯铝的铝镁合金。  -3-四川惊雷科技股份有限公司复合材料研究所失效分析报告二、故障和处理方法  故障现象1  氧化膜薄或有红色挂灰，抗腐蚀性能差。  原因分析  发生上述故障的原因是多方面的。  (1)硫酸含量和操作条件不符工艺规范  电化学氧化是铝件表面失去电子成为铝离子，然后与阳极上产生的新生氧结合生成氧化膜。氧化过程中在成膜的同时也存在着氧化膜的化学溶解。氧化膜的生成速度随阳极电流密度、电压的增大和溶液浓度、温度的升高而加速，随阳极化时间的延长而减慢。当然，氧化膜的化学溶解速度也随

7、这些因素的增加而加快。氧化膜的生成与溶解是对立的统一体，是相互制约的。因而所定的工艺规范应根据零件的要求，通过实践总结出的最佳参数。  如果电位密度小、电压低、时间短，单位面积上溶解的铝离子便少，生成的氧化膜就较薄。如果溶液的浓度低，溶液中的离子少，溶液的导电率小，要达到同样的电流密度，浓度低的溶液其槽电压比浓度高的槽电压来得高，而硫酸电化学氧化一般是控制电压的，所以当溶液的浓度低时，在规定电压下，电流密度就小，生成的氧化膜也就较薄。溶液的温度低时，溶液的粘度大，离子运动慢，溶液的导电率小，在规定的电压下，电流密度就小，生成的

8、氧化膜当然就薄。反之，氧化膜厚，但氧化膜的溶解也加快，且会形成疏松粉末状的氧化膜。  (2)零件装得太松，夹具与导电棒接触不良  若分析硫酸含量的检查操作条件都符合工艺规范，就应该检查零件的装夹情况。如零件装夹太松，并且已经位移，就会造成导电不良，以致氧化膜薄。  (3)夹具