東莞陽極氧化：鋁合金硫酸陽極氧化故障產(chǎn)生的原因

由于鋁合金陽極氧化膜電阻很大，在陽極氧化工藝過程中會產(chǎn)生大量焦耳熱，槽電壓越高產(chǎn)生熱量越大，從而導致電解液溫度不斷上升。所以在陽極氧化過程中，必須采用攪拌或冷卻裝置使電解液溫度保持在一定范圍。一般情況下，溫度應(yīng)控制在13～26℃，氧化膜質(zhì)量較佳。若電解液溫度超過30℃，氧化膜會產(chǎn)生疏松粉化，膜層質(zhì)量低劣，嚴重時發(fā)生“燒焦”現(xiàn)象。另外，當電解液溫度恒定時，陽極電流密度也必須予以限制，因為陽極電流密度過高，溫升劇烈，氧化膜也易疏松呈粉狀或砂粒狀，對氧化膜質(zhì)量十分不利。

鋁的陽極氧化是以鋁或鋁合金作陽極，以鉛板作陰極在硫酸、草酸、鉻酸等水溶液中電解，使其表面生成氧化膜層。其中硫酸陽極氧化處理應(yīng)用最為廣泛。認真總結(jié)分析故障產(chǎn)生的原因并采取有效預(yù)防措施，對提高鋁合金硫酸陽極氧化質(zhì)量有重要的現(xiàn)實意義。

　　東莞陽極氧化常見故障及分析

　　(2)同槽處理的陽極氧化零件，有的無氧化膜或膜層輕薄或不完整，有的在夾具和零件接觸處有燒損熔蝕現(xiàn)象。這類故障在流酸陽極氧化工藝實踐中往往較多發(fā)生，嚴重影響鋁合金陽極氧化質(zhì)量。

　　由于鋁氧化膜的絕緣性較好，所以鋁合金制件在陽極氧化處理前必須牢固地裝掛在通用或?qū)Ｓ脢A具上，以保證良好的導電性。導電棒應(yīng)選用銅或銅合金材料并要保證足夠接觸面積。夾具與零件接觸處，既要保證電流自由通過，又要盡可能減少夾具和零件間的接觸印痕。接觸面積過小，電流密度太大，會產(chǎn)生過熱易燒損零件和夾具。無氧化膜或膜層不完整等現(xiàn)象，主要是由于夾具和制件接觸不好，導電不良或者是由于夾具上氧化膜層未徹底清除所致。

　　(4)偶然發(fā)生鋁合金硫酸陽極氧化后氧化膜暗淡無光，有時產(chǎn)生點狀腐蝕，嚴重時黑色點狀腐蝕顯著，導致零件報廢，引起較大損失。

　　這類故障往往是偶然發(fā)生并有特殊原因造成的。在鋁合金陽極氧化過程中，東莞陽極氧化中途斷電又重新給電，往往會使氧化膜暗淡無光，而中途停電零件在清洗槽停留過久，清洗水槽酸度過高，水質(zhì)不凈，含懸浮物、泥砂等較多，往往會使鋁合金制件發(fā)生電化學腐蝕，發(fā)生點狀腐蝕黑斑等。有時向電解液中添加自來水，水經(jīng)漂白粉處理且Cl-含量超標或有時盛裝過HCl的容器未經(jīng)徹底清洗又盛裝硫酸，都會使陽極氧化電解液中混人超量的Cl-，從而導致鋁合金零件陽極氧化產(chǎn)生點狀腐蝕使產(chǎn)品報廢等。

　　(3)鋁合金硫酸陽極氧化處理后，氧化膜呈疏松粉化甚至手一摸就掉，特別是填充封閉后，制件表面出現(xiàn)嚴重粉層，抗蝕性低劣。這一類故障多發(fā)生在夏季，尤其是沒有冷卻裝置的硫酸陽極化槽，往往處理1-2槽零件后，疏松粉化現(xiàn)象就會出現(xiàn)，明顯地影響氧化膜的質(zhì)量。

(1)鋁合金制品經(jīng)硫酸陽極氧化處理后，發(fā)生局部無氧化摸，呈現(xiàn)肉眼可見的黑斑或條紋，氧化膜有鼓瘤或孔穴現(xiàn)象。此類故障雖不多見但也有發(fā)生。

　　上述故障原因，一般與鋁和鋁合金的成分、組織及相的均勻性等有關(guān)，或者與電解液中所溶解的某些金屬離子或懸浮雜質(zhì)等有關(guān)。鋁和鋁合金的化學成分、組織和金屬相的均勻性會影響氧化膜的生成和性能。純鋁或鋁鎂合金的氧化膜容易生成，膜的質(zhì)量也較佳。而鋁硅合金或含銅量較高的鋁合金，氧化膜則較難生成，且生成的膜發(fā)暗、發(fā)灰，光澤性不好。如果表面產(chǎn)生金屬相的不均勻、組織偏析、微雜質(zhì)偏析或者熱處理不當所造成各部分組織不均勻等，則易產(chǎn)生選擇性氧化或選擇性溶解。

若鋁合金中局部硅含量偏析，則往往造成局部無氧化膜或呈黑斑點條紋或局部選擇性溶解產(chǎn)生空穴等。另外，如果東莞陽極氧化電解液中有懸浮雜質(zhì)、塵埃或銅鐵等金屬雜質(zhì)離子含量過高，往往會使氧化膜出現(xiàn)黑斑點或黑條紋，影響氧化膜的抗蝕防護性能。

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