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***為廣泛。鋁和鋁合金硫酸陽極氧化氧化膜層有較高的吸附能力,易進(jìn)行封邊或著色處理,更加提高其抗蝕性和外觀。陽極氧化膜層厚一般3~15μm,鋁合金硫酸陽極氧化工藝操作簡單,電解液穩(wěn)定,成本也不高,是成熟的工藝方法,但在硫酸陽極化過程中往往免不了發(fā)生各種故障,影響氧化膜層質(zhì)量。認(rèn)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。
1、常見故障及分析
(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(xué)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(dāng)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,如果電解液中有懸浮雜質(zhì)、塵?;蜚~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(hù)性能。
(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(yán)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須***牢固地裝掛在通用或?qū)S脢A具上,以保證良好的導(dǎo)電性。導(dǎo)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(dǎo)電不良或者是由于夾具上氧化膜層未******清除所致。
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