7A04铝合金产品黑斑原因分析
铝合金零件的加工变形与工件表面变黑的原因
铝合金零件的加工变形与工件表面变黑的原因由于铝合金零件材料热膨胀系数较大,薄壁加工过程中很容易变形。
尤其是在采用自由锻毛坯时,加工余量大,变形问题更为突出。
1加工变形的原因铝合金零件加工变形的原因很多,与材质、零件形状、生产条件、切削液的性能等都有关系。
主要有以下几个方面:毛坯内应力引起的变形,切削力、切削热引起的变形,夹紧力引起的变形。
2减少加工变形的工艺措施(1)降低毛坯的内应力采用自然或人工时效以及振动处理,均可部分消除毛坯的内应力。
预先加工也是行之有效的工艺方法。
对肥头大耳的毛坯,由于余量大,故加工后变形也大。
若预先加工掉毛坯的多余部分,缩小各部分的余量,不仅可以减少以后工序的加工变形,而且预先加工后放置一段时间,还可以释放一部分内应力。
(2)改善刀具的切削能力刀具的材料、几何参数对切削力、切削热有重要的影响,正确选择刀具,对减少零件加工变形至关重要。
1.合理选择刀具几何参数。
前角:在保持刀刃强度的条件下,前角适当选择大一些,一方面可以磨出锋利的刃口,另外可以减少切削变形,使排屑顺利,进而降低切削力和切削温度。
切忌使用负前角刀具。
后角:后角大小对后刀面磨损及加工表面质量有直接的影响。
切削厚度是选择后角的重要条件。
粗铣时,由于进给量大,切削负荷重,发热量大,要求刀具散热条件好,因此,后角应选择小一些。
精铣时,要求刃口锋利,减轻后刀面与加工表面的摩擦,减小弹性变形,因此,后角应选择大一些。
螺旋角:为使铣削平稳,降低铣削力,螺旋角应尽可能选择大一些。
主偏角:适当减小主偏角可以改善散热条件,使加工区的平均温度下降。
2.改善刀具结构。
减少铣刀齿数,加大容屑空间。
由于铝合金材料塑性较大,加工中切削变形较大,需要较大的容屑空间,因此容屑槽底半径应该较大、铣刀齿数较少为好。
例如,φ20mm以下的铣刀采用两个刀齿;φ30-φ60mm的铣刀采用三个刀齿较好,以避免因切屑堵塞而引起薄壁铝合金零件的变形。
精磨刀齿:刀齿切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。
7A04铝合金棒材加工开裂缺陷分析
124科学技术Science and technology7A04铝合金棒材加工开裂缺陷分析张辉玲,贺文秀,马 月,白晓霞,祁艳华(东北轻合金有限责任公司,黑龙江 哈尔滨 150000)摘 要:7A04铝合金棒材加工件在试验阶段发现存在裂纹缺陷,本文分析了7A04铝合金棒材加工开裂的缺陷类别、产生机理,并提出预防措施,为以后的生产提出改进方向,避免此类缺陷的再次产生。
关键词:7A04铝合金棒材;缺陷分析中图分类号:TG51 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)02-0124-2收稿日期:2020-01作者简介:张辉玲,女,生于1986年,黑龙江哈尔滨人,工程师,研究方向:铝合金加工。
1 试样来源本次缺陷分析的试样来源于7A04T6铝合金棒材,经机械加工、阳极氧化等工序制成刹车组件的活塞,活塞在循环试验中发现存在漏油现象,拆卸检查后发现存在裂纹缺陷。
本次研究即对7A04铝合金棒材加工件裂纹缺陷进行分析,找出产生缺陷的原因,避免此缺陷在以后的生产中再次产生。
2 试验结果与分析2.1 外观形貌活塞外形和“裂纹”缺陷处的外观形貌见图1(a、b)所示。
图1(a、b)显示,加工后的活塞长度约为50㎜,最大外径38㎜,其中心线与棒材的挤压方向相一致,在活塞一端面(原棒材的横截面)存在着一条沿径向分布、类似“裂纹”的线状缺陷(图1b 箭头所示)。
试样经15%的NaOH 水溶液浸蚀去除氧化膜后,此缺陷显现的更为清晰,见图2所示,其中图2(c、d)分别为图2(a、b)在体式显微镜下的局部放大图。
从图2中可以看出,无论是活塞的外端面还是内孔底面及孔壁处均可见这一线性缺陷,并且其外观形貌相一致,表面该缺陷已贯通活塞试样,而此线性缺陷同未去除氧化膜之前一样,是沿线状缺陷横截面的径向分布,并不完全连续,呈曲折的断续状,局部还存在分叉现象。
同时活塞试样除了线性缺陷外未见其它缺陷。
图1 活塞和“裂纹”缺陷的外观形貌图2 NaOH 水溶液浸蚀后活塞的外观形貌2.2 显微组织活塞线性缺陷处的显微组织见图3(a、b)和图4(a、b)所示。
铝板带生产中气泡和黑麻点缺陷的成因及其预防措施
铝板带生产中“气泡”和“黑麻点”缺陷的成因及其预防措施在我国众多的中小型铝板带生产厂仍在广泛地采用铝熔化、精炼→水平连铸、锯切→加热、热轧→粗、中、精轧→退火的工艺。
这是由于水平连铸法具有连续作业、锭长不限、生产效率较高、操作方便以及设备与基建投资较小等优点。
然而,笔者在有关现场深入考察发现:这些厂在生产过程中热轧坯料的表面“气泡”与成品表面的“黑麻点”、“起皮”等缺陷都与水平连铸方法有关。
为此,围绕“气泡”、“黑麻点”形成原因进行分析讨论,并在预防措施方面提出自己一些看法。
1 热轧坯料表面“气泡”成因及其预防经现场了解,出现“气泡”大体规律为:偶尔成批出现在热轧后的坯料表面;“气泡”呈“鼓包”形式;数量不多,大小不一;常出现在坯料的一个大面上。
经观察分析确认:其根本原因是由于中间包上所安装的结晶器结构不合理,它不利于铝熔体结晶凝固时析出的气体的排出,使之滞留于锭坯上侧近表面处所致。
铝熔体易于吸收氢气,且随温度与状态的变化,平衡吸氢量变化很大:高温一次电解铝液,在950 ℃时的平衡吸氢量为2. 9 mL/ 100gAl ,750 ℃为1. 5 mL/100gAl ,660 ℃熔点的液态铝中平衡吸氢量为0. 69mL/ 100gAl ,而在此温度结晶后的固态铝则为0. 036mL/ 100gAl ,即二者相差近20 倍[2 ] 。
由此说明,连铸时在结晶凝固界面附近的铝熔体中会出现氢气的“浓化”,其分压增高,足以成核形成“气泡”。
而此时,由于受石棉挡板xianzhi,“气泡”无法通过中间包中熔体而逸出,只能滞留在锭坯上表面的次表层,使热轧后在气体膨胀压力作用下形成“气泡”。
在现场生产中对此常采用小刀挑破方法试图消除其后续影响,岂不知此举可能形成制品表面的“起皮”、“黑斑”等缺陷。
1. 3 预防措施首先是加强精炼除气效果,使铝熔体在结晶器内即使氢气“浓化”也达不到形成“气泡”的程度。
这点对于直接使用高温电解铝液作原料的情况尤其重要。
铝合金表面斑点原因分析
压铸铝合金件表面斑点成因分析1. 压铸铝合金零件表面斑点由图可见,该表面斑点有如下特点:绝大多数位于未加工表面,加工面上没有见到;呈点状大面积分布,颜色发白,比底色浅。
由于铝合金表面和内部均不存在霉菌生长所需的有机物质,可以断定这些斑点不是霉菌。
铝合金压铸件在凝固以后,表面应该形成一层氧化物薄膜,这层氧化铝膜能阻止内部铝的进一步氧化,起到保护的作用。
但铝合金压铸件组织疏松,含有多种金属或非金属夹杂物,表面易出现空隙。
如果该氧化膜不致密,如膜中间有空隙,或膜中有其他元素的化合物导致出现破口,或外来化学物质导致膜被破坏,则腐蚀性气体或介质极易沿此空隙侵袭,造成腐蚀。
腐蚀后,铝的氧化物以粉末状、纤维状形态呈现,加之铝合金中铜等元素氧化物的色泽,看起来与周围的底色有反差,就像发霉了一样,实则不是霉,应是表面氧化现象。
因此,斑点的本质应该是压铸铝合金表面的氧化腐蚀。
如有可能,请寄一份样品,我可以用金相显微镜下观察一下,判断是否是氧化铝。
2. 表面氧化斑点的来源分析2.1 压铸时的脱模剂有研究表明,脱模剂中的石墨或碳残留在压铸铝合金表面,这些碳化物会形成表面斑点。
产生原因:不合适的脱模剂;脱模剂用量过多,局部堆积;脱模剂中的石墨落入铸件表层;模温过低,金属液温度过低导致表面凝固疏松。
处理方法:更换优质脱模剂;减少涂料中的石墨含量或选用无石墨水基涂料;严格喷涂量及喷涂操作;控制模温,保持热平衡;控制金属液温度。
2.2 机加工时的切削液有人认为如果机加工使用的切削液(油)含有对铝有腐蚀的成份,机加工结束后未能做彻底清洗。
处理方法:更换切削液,换用具有氧化性的切削液;及时、彻底的清洗工件,包括工件表面的油污、轻微的氧化点;清洗之后,马上做防氧化处理(使用钝化剂);防氧化处理后的工件需要烘干并存放在干燥通风地方,定期检查。
2.3 与铝合金成分的关系铝合金的化学成分较为复杂,其组织存在多种不同的相结构,各个相之间的电极电位也不同,容易形成电化学腐蚀。
7A04铝合金产品黑斑原因分析_刘戈
7A04铝合金产品黑斑原因分析刘戈崔景博姜世娟姚远程原海(中国人民解放军沈阳军事代表局,沈阳110015)(辽沈工业集团有限公司,沈阳110045)摘要利用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪,分析了7A04铝合金产品产生黑斑的原因。
结果表明,化合物偏析和局部腐蚀是引起7A04铝合金产品产生黑斑的原因。
关键词7A04铝合金产品黑斑化合物偏析局部腐蚀7A04铝合金因其具有密度小、耐蚀性好、热加工性能好等特点而在某飞行器零部件的制造中得以应用。
为保证该零部件的长期存储性能,必须进行阳极氧化处理。
该零件的具体加工工艺为:下料( 125mm 棒料)→温挤压→热处理(淬火、时效)→精加工→阳极氧化。
在阳极氧化后发现个别零件底部和侧面出现形状不规则的黑斑,笔者分别选取底部和侧面有黑斑的零件各一个,见图1、图2。
通过理化检验,确定了7A04铝合金产品产生黑斑的原因。
1实验部分1.1化学成分分析在零件基体取样进行化学成分分析,结果见表1。
由表1可知,该铝制产品化学成分合格。
1.2金相检验分别在底部(1#)和侧面(2#)取样,进行金相检表17A04铝合金产品化学成分%项目CuMgMnFeSiZn 标准值1)1.4 2.01.8 2.80.2 0.6<0.50<0.55 7实测值1.682.440.290.200.0816.14注:1)为GB /T 3190-1996《变形铝及铝合金化学成分》验。
1#试样在显微镜下观察:缺陷处有大块化合物,边界清晰,有的化合物已脱落,形成孔洞,见图3、图4。
2#试样缺陷纵向呈现团絮状,见图5;横向呈不规则的凹坑,凹坑深0.13mm ,见图6。
收稿日期:2011-10-08411化学分析计量2011年,第20卷,增刊图6黑斑处的横向形貌(未侵蚀,100X )1.3能谱分析图7、图8分别是1#试样的扫描图像和能谱图,表2为图7大块化合物处的能谱分析结果。
由表2可知,化合物以铝元素为主,占72.68%,其次为铬元素和锰元素,分别占12.53%和7.06%,还有钒、锌、铁、钛等元素。
铝合金硫酸阳极氧化生成黑色斑点、条纹的原因及预防措施
应用技一
极氧化的机理可以看出 ,其生成过程是电化学形成 常进行 ,有残酸的部位封闭后呈黑色。
氧 化 膜 和 硫 酸 溶解 氧 化 膜 两 个 过 程 同 时进 行 的结 3 改 进措 施
果 。铝合金制件表面不干净 ,将使铅阴极板与铝合
摘 要 :针 对 铝 合 金 制件 经 阳极 氧 化 生 成 黑 色斑 点 、奈 纹 的现 象 ,通 过 分析 影响 铝 合 金 制 件 阳 极 氧 化 的 诸 项 因 素 ,从 制件表 面的清洗 、阳极化槽液 日常管理和 【=Il 杂质 的处理 以及 阳极氧化时制件摆放等 多方面提 出控制 与解决的措 施 , 保 证 了铝 合 金 制 件 阳极 氧 化 的 质 量 关 键 词 :阳极 氧 化 ;硫 酸 阳极 氧 化 ;黑 色斑 点 :Cu: 杂质 ;铝合 金 制 件 中 图分 类 号 :T( 174.451 文献 标 志 码 :A DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2017.04.I14
铝合金制件上油污未洗干净或氧化溶液 中存在的细 方法 ,定 期 对槽 液进 行过 滤等 。
小悬浮物吸附于制件表面 。其 中悬浮物的来源主要
2)定 期 分 析 槽 液 Cuz+杂质 含 量 。定 期 对 槽 液
有空气中的尘埃 、氧化槽上方 吊车及轨道 的锈蚀物 cu 质含量进行分析 ,若超过标准规定 的 0.02 g/L
不 间 断地 进 行 着 ,当 硫 酸 的溶 解 速 度 大 于 Al:0,氧 保持制度 ,责任落实到人 .不工作 时由专人负责对 化 膜 的形 成速 度 时 ,将导 致 氧化 后 的铝 合金 制件 表 氧 化 槽 加 盖 防尘 盖 等 具 体 事 项 ,并 进 行 不 间 断 检
7A04铝合金阳极氧化外观局部发黑问题分析
7A04铝合金阳极氧化外观局部发黑问题分析发布时间:2021-10-08T08:17:16.530Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷15期作者:杜磊惠鑫刚魏向禹梁智国窦强[导读] 某7A04铝合金制品经阳极氧化、填充处理后出现外圆柱面存在片状黑斑、内表面螺纹有黑点,通过对发黑区域取样分析、电镜扫描分析,杜磊惠鑫刚魏向禹梁智国窦强西北工业集团有限公司,西安,710043摘要:某7A04铝合金制品经阳极氧化、填充处理后出现外圆柱面存在片状黑斑、内表面螺纹有黑点,通过对发黑区域取样分析、电镜扫描分析,结果表明,螺纹处发黑主要由车削过程造成,刀具背面对螺纹面造成一定磨损,在阳极氧化后填充处理,膜层表面不平整,出现光线色差,外表面局部黑斑主要是因为热处理过程中,淬火时间不够及冷却速度较慢,造成部分增强相析出,阳极化过程中腐蚀剥落形成腐蚀坑,造成表面局部区域发黑。
关键词:阳极氧化;填充处理;黑斑;增强相;1、引言7A04铝合金是一种可热处理超硬铝合金,含有Zn、Mg、Cu等合金元素,广泛应用于航天、军工、民品等领域[1]。
本公司产品零部件大多为7A04铝合金零件,为满足材料表面性能要求,常采用阳极氧化处理在材料表面生成硬度高、耐蚀性和耐磨性良好的氧化膜,从而使铝合金表面满足一定的性能要求。
某7A04零件由铝合金管材挤压成型,机加后进行阳极氧化、重铬酸钠填充处理后,大约近30%的零件内、外表面存在不同程度的发黑现象,很大程度影响产品外观质量,导致该零件合格率低,为彻底查清并解决该类问题,本文主要对外观发黑产生的原因进行分析与研究,为后续的生产提供一定的依据。
2、试验分析2.1 化学成分分析在零件上取样经理化分析如表1所示。
由表1可知,该铝制产品化学成分合格。
通过生产对比试验可知: 阳极氧化、着色封闭等工艺流程完全符合工艺要求,若工艺过程参数不合理,则其他批次的7A04超硬铝合金工件也应在表面处理后产生黑斑, 实际生产时其他零件均正常,基本可排除黑斑的形成原因是工艺问题[2]。
探索硫酸阳极化膜层出现麻点黑斑的解决方法
对上述现象进行初步分析,认为阳极化膜 层出现黑斑和麻点主要有三个方面的原因:
(1)零件碱腐蚀时间过长; (2)槽液或工艺参数的问题; (3)材料原因。 2 工艺试验 首先,复查槽液成分,生产线各槽液均在 合格范围内,排除槽液问题;又复查最近两天 表面处理材料为 7A04-T6 的硫酸阳极化零件, 查看原始记录,均在工艺要求的范围,膜层均 无上述问题。 从物资重新下料(同厂家,同规格、同材 料),按问题零件相同的工艺参数(下表 1) 进行硫酸阳极化,膜层无异常,排除工艺参数 这方面的原因。
关 键 词: 硫 酸 阳 极 化; 麻 点; 黑 斑; 热 处理
生产中遇到两项零件硫酸阳极化后表面阳 极化膜层光滑,平整,但有黑斑和麻点,见图 1。
图1 问题零件阳极化后的表面状态
1 原因分析 两项问题零件的材料均为 7A04-T6。将其 退膜后,零件表面晶粒度较大,较明显,极其 轻微的夹层。见下图 2。
表1 硫酸阳极化工艺参数
工艺参数
参数范围
实测值
槽液温度(℃) 电流密度(A/dm2)
13 ~ 26 1 ~ 1.5
18.5 1.3
氧化时间(min) 34 ~ 50
50
一般阳极化的工艺流程如下: 碱洗→水洗→出光→水洗→硫酸阳极化→ 水洗→填充→水洗→吹干→交检→包装 问题零件阳极化膜层是光滑、平整的, 不存在腐蚀坑;退膜后委托机将有问题的椅 盆前梁表面铣去 1mm 左右,切成 4 块,做对 比试验,2 块不进碱腐蚀槽,用汽油清洗后进 行硫酸阳极化,2 块按正常流程进碱腐蚀槽, 4 块一起按上表一的工艺方法和参数同槽进行 硫酸阳极化,硫酸阳极化后表面膜层与问题 零件一致,无差异,排除碱腐蚀时间过长原 因造成的。 排除上述两个原因,只剩下材料原因。材 料入厂复验合格(复验材料是否偏析、是否夹 杂)但晶粒度未检测,材料状态未复验。该问 题零件的原材料入司后未经过热处理,即原材 料状态认可的 T6 态。问题零件是通过 φ110 和 φ100 的棒料铣加工成的,取用的是棒材芯 部位置的料,而且问题零件膜层麻点、黑斑现 象一致,初步分析是棒料芯部与外部材料状态 不一致,在原材料热处理过程中,工艺参数、 方法或设备的原因(1)淬火转移时间慢,基 体析出质点多;(2)淬火加热温度低或保温 时间不足,再结晶度小。会产生粗晶,或未达 到所要求的热处理 T6 态。 3 试验验证 对问题零件按照 GJB1694-1993 重新进行 热处理,使之重新达到 T6 态,热处理工艺参 数如下: (1)固溶处理:温度(465 ~ 475)℃, 保温(30 ~ 60)min,水冷 1; (2)人工时效:温度(115 ~ 125)℃, 时间 24h,空冷 1。 再对材料进行显微检测,发现显微组织有 了较明显的变化,其对比图如下图 3 所示。图 3 中 3.1 和 3.2 图是问题零件的显微组织图,3.3 图和 3.4 图是问题零件重新热处理后的显微组 织图,对比非常明显,发现其显微组织中亚晶 数量明显减少,基体无亚晶聚集现象,其再结
铝合金压铸件发霉变黑的原因分析
一铝合金压铸件发霉变黑的原因分析
其一,外部环境因素。
铝是活泼金属,在一定的温度和湿度条件下极易氧化变黑或发霉,这是铝本身特性决定的。
其二,自身的内部因素。
很多厂家压铸、机加工工序之后,不做任何清洁处理,或者简单的用水冲冲,无法做到彻底清洗干净,压铸铝表面残留有脱模剂、切削液、皂化液等腐蚀性物质,以及其他污渍,这些又加快铝合金压铸件长霉点;其三,工艺设计不合理。
铝合金压铸件在清洗或压检后处理不当,为铝合金压铸件发霉创造了条件,加速霉变的生成;其四,选用清洗剂不得当。
清洗具有强腐蚀性,造成压铸铝腐蚀氧化。
其五,仓储管理不到位。
存放仓库不同的高度时,发霉的状况也不同。
采取对策:从压铸铝发霉的原因分析,我们不难得出这样的结论:防氧化问题非单一因素造成的,他涉及内外部、工艺、仓储等多个方面。
同时清洗、压检、存放、运输等各个过程都需要考虑防氧化,哪个环节出现问题,都会长霉点给你看。
故这是一个综合问题,需制定整体解决方案。
飘洁环保清洗技术从清洗剂、防氧化剂、工艺、存放环境、存放方式等角度出发,解决了铝合金压铸件发霉的难题,并可提供压铸铝清洗、压检、存放各个过程的防氧化解决方案。
压铸铝合金制品表面发黑,特别是在经过机加工以后会更加明显,表现为黑点黑斑。
这种情况可能是压铸时压力不够,工件致密度不够,所以形成毛细孔,这些毛细孔吸水被氧化后就会出现这种问题。
所以,还是要先从压铸工艺着手去解决问题。
另外,杂质、脱模剂等也会使毛坯面会出现这种情况,如果你一定要用表面处理的方法来消除(掩盖),建议你用本色阳极氧化。
只是成本高了点。
铝合金壳体材料黑线问题的研究与解决
铝合金壳体材料黑线问题的研究与解决赵斌南,蒋军洪(昆山市超群金属制品有限公司,昆山215321)摘要:针对电子产品用铝合金材料在挤压、阳极氧化后表面出现的黑线不良问题,通过对缺陷位置进行SEM 扫描电镜分析,对不良部位黑线成分进行了表征和确认,对可能造成黑线不良的生产工艺进行了研究。
同时,对材料生产过程从原材料及其管控、熔炼、铸造到晶粒细化一系列生产工序逐一进行研究,并制定改善措施,落实精细化管理,从而有效解决黑线问题,满足客户需求。
关键词:黑线;SEM 扫描电镜;电子产品用铝合金材料中图分类号:TG178.2文献标识码:B文章编号:1005-4898(2019)06-0055-03doi:10.3969/j.issn.1005-4898.2019.06.130前言铝合金材料具有质量轻、强度高、散热快、电磁屏蔽效果好、耐候、耐腐蚀等优良性能,表面装饰丰富多彩,回收方便,无毒害,环保性能优异,已经逐步替代工程塑料(PC+ABS )成为电子产品外壳的主要材料[1]。
作为高端电子产品的笔记本、手机外壳,具有极强的装饰性,不仅机械性能要求高,而且要求外表精美。
所以对经过机加工和表面处理后的铝外壳,不允许有黑点、异色、划痕等肉眼所能发现的缺陷。
目前,原材料不良造成的加工氧化后的黑线问题通常是铝合金壳体材料不良中最多的一类,业界尚没有对其产生原因进行系统分析。
1黑线问题的调查分析1.1黑线问题描述电子产品的加工过程:铝排→降面→打磨→喷砂→阳极氧化。
黑线一般在喷砂工序前难以发现(严重的黑线在喷砂后可以被发现),在阳极氧化后方可发现。
所有黑线都是沿着挤压变形方向排列,分布在工件表面(见图1)。
图1黑线样品对样品进行弱碱腐蚀后,工件表层的氧化膜可全部腐蚀掉,但黑线仍然很明显存在工件上,说明黑线不是由于阳极氧化造成的,而是由于铝材料中存在的夹杂物在挤压过程中被拉长所致。
黑线超过约定比例(一般为2%)产品将视为不合格。
铝型材表面处理后黑色流痕成因分析
qiyekejiyufazhan【摘要】文章以广西某铝业公司铝型材表面处理过程中出现的黑色流痕为研究对象,铝型材在阳极氧化和电泳固化后表面出现的黑色流痕,影响了产品质量和外观。
在生产实践的基础上,通过破坏性对比试验、膜厚检测和酸碱定性测试等手段,确定黑色流痕产生是电泳膜被硫酸污染并且在固化过程中被碳化所致,在生产中通过反复排查确认硫酸污染源的来源,通过提前开启7#和8#喷淋水洗以冲洗干净阳极梁的硫酸溶液,避免和防止黑色流痕的产生。
【关键词】铝型材;阳极氧化;电泳;黑色流痕【中图分类号】TG379【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2019)02-0096-020引言铝合金建筑型材是目前门窗和幕墙的主要结构材料,以其独有的装饰性、保温性、隔音性及可回收性在建筑行业得到了广泛的应用[1]。
铝型材表面处理过程中会出现各种质量问题,不仅会影响铝型材的外观,由此造成的返工和报废更是极大地提升了生产的质量成本。
人们对酸雾、缩孔、气泡、电泳漆点等研究较多,但是对于黑色流痕的研究较少。
本文以广西某铝业公司铝材表面处理过程中出现的黑色流痕为研究对象,通过酸碱定性检测、破坏性对比实验、膜厚检测等手段对生产实践中产生的黑色流痕进行分析,找出黑色留痕的成因和相应的解决措施。
1实验部分1.1生产工艺生产原料采用6063铝合金型材,具体生产工艺如下:酸性除油→1#喷淋水洗→2#喷淋水洗→碱蚀→3#喷淋水洗→4#喷淋水洗→出光→5#喷淋水洗→6#喷淋水洗→1#~6#阳极氧化槽(轮流使用)→7#喷淋水洗→8#喷淋水洗→烫洗→纯水洗→电泳→1#RO 槽→2#RO 槽→3#RO 槽→固化。
其中阳极氧化槽槽液为硫酸溶液,硫酸浓度为160~180g/L ,6个阳极氧化槽轮回使用,在起料和行车提料移动过程中型材上的硫酸溶液会滴到后面的槽体的阳极梁上。
1.2黑色流痕外观黑色流痕处涂层附着力很差,轻刮即可脱落,黑色部分呈流动痕迹或滴状状态,表面没有油状物,如图1所示。
压铸铝合金产品黑斑点的原因
压铸铝合金产品黑斑点的原因
压铸铝合金产品黑斑点的原因可能有多种,以下是一些可能的因素:
1. 铝合金原材料质量不佳,含有氧化物、夹杂物等杂质,或者原材料中含有的杂质过多。
这些杂质在熔融状态下不能完全熔解或分散,从而形成黑斑。
2. 二氧化硅或氧化铝的形成。
3. 在压铸过程中使用了过多的脱模剂,或者脱模剂的有机物含量太高。
在热熔铝的温度下,这些有机物有的被还原成碳,有的则变成有机高分子聚合物。
这些碳分子和聚合物的混合物,在铝铸件形成的时候,就包含在表层中,形成黑斑。
4. 压铸过程中,模具的表面温度过高,导致铝合金在模具型腔内发生二次氧化,形成黑斑。
5. 压铸件抛光时,抛光液的PH值过高或过低,导致抛光过程中发生化学反应,形成黑斑。
为了解决压铸铝合金产品黑斑点的问题,需要从多个方面入手,包括优化铝合金原材料选择和控制、控制脱模剂的使用、降低模具表面温度、调整抛光液的PH值等。
同时,也需要加强生产过程中的质量控制,及时发现并解决潜在问题,确保产品质量符合要求。
铝件镀银出现“黑斑”的原因及其消除
铝件镀银出现“黑斑”的原因及其消除1·原因分析1.1 材料上盖由0.5mm厚的LF21铝板材加工而成。
此型号导弹上有多种同材料、类似形状、同工艺的零件,比如盖子4、下盖等,而同时期加工的类似形状的零件并未出现此类故障。
比如,出现故障的上盖和未出现故障的盖子4等均由同批次板材加工而成。
因此,可以断定,并非原材料缺陷导致故障。
1.2 加工工艺上盖镀银的大致工艺路线为:机加来件─前处理─浸锌─电镀锌─电镀铜─电镀银─喷漆─浸涂823─入库。
1.2.1 电镀工艺首先,考虑到有可能是电镀的某个生产环节发生了改变,从而导致故障的产生。
经查,生产条件并未发生任何改变,且同时期加工的类似零件并未出现此类故障。
因此,排除了电镀生产条件发生改变的因素。
根据以往的生产经验,导致镀银件变色最常见的原因为硫元素对镀银层的影响。
之前,曾经发生过镀银后的零件未及时包装并密封保存,久置在电镀厂房中而导致镀银层变黄。
但是该故障零件镀银后,均及时包装并置于干燥器皿中保存,可见并非受到厂房空气气氛的影响。
1.2.2 喷漆工艺上盖的喷漆加工,出现过整批返修的纪录。
原因为缺口未堵上,使漆雾进入,并附着在镀银层表面而无法清除。
为防止此类故障的发生,加工过程中,常用3M胶带将缺口封死,以杜绝漆雾进入。
黑斑的出现,可能是因为缺口密封不严,使漆雾等有机气氛进入。
有机气氛从镀层空隙进入,从而腐蚀镀锌层。
镀锌层腐蚀产物从镀层空隙中泛出,表现为黑斑。
为此,做了以下实验来验证:在200倍放大镜下对“黑斑”进行拍照,并检查是否出现堆积或者腐蚀坑。
其照片如图1所示。
经测量,未出现堆积或腐蚀坑。
因此,排除了是漆雾腐蚀镀锌层或镀锌层腐蚀物从银层下泛出而导致“黑斑”的可能性。
1.3 “黑斑”成分分析在理化手段的协助下,对“黑斑”取样,进行了金相分析。
黑斑处和正常处截面照片如图2所示。
可以看出,上盖镀银面“黑斑”处与正常处没有区别,所以黑斑只是影响了镀银层的表面,而对镀银层内部并无影响。
铝合金氧化斑点处理
铝合金氧化斑点处理一、铝合金氧化斑点处理1、铝合金表面很容易被氧化,从而生成一层极薄的氧化铝膜,这层氧化膜不仅疏松而且多孔,并且不均匀,抗腐蚀能力也不强,容易沾染污迹,从而影响到铝合金外表的美观。
2、大多数的铝合金制品都会进行特殊的氧化处理,在进行氧化处理前,都会使用化学和物理的方法对铝合金制品制品的表面进行必要的清洗,使铝合金制品的表面呈现出纯净的金属基体,这样可以便于氧化着色的顺利进行,从而可以获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求,并且具有最佳耐蚀、耐磨等良好性能的人工膜。
3、当铝合金表面被氧化出现斑点的时候,我们可以用碱溶液进行清洗,这样就可以除去吸附有脏物的氧化膜。
氧化膜被除去以后,再把铝合金放在蒸馏水里进行多次清洗。
最后再放在蒸馏水中进行煮沸,将氧化膜中的孔封闭。
这样清洗后的铝合金表面一般都不会吸附有斑点了。
4、当铝合金表面被氧化出现斑点的时候,可以把铝合金放在稀酸或者是稀碱中进行浸泡,当有气体出现时,立即把铝合金取出,然后用水洗净即可。
也可以使用砂纸对有斑点处进行打磨,即可恢复。
还可以使用松香水把有斑点的铝合金擦干净。
二、铝合金门窗清洗妙招有哪些?1、清洗铝合金门窗时,不能踩到铝框上,也不要拉住框作支撑。
这样很容易磨损门窗,甚至出现意外事故。
2、铝合金门窗可以用软布沾清水擦洗,不要用洗衣粉或者强酸碱的清洁剂,这样会腐蚀型材表面。
3、对于铝合金门窗上的玻璃胶或者密封毛条,出现脱落时要及时修补,更换。
4、下雨过后,要及时擦干淋湿的玻璃和]窗框。
5、平时要检查铝合金门窗的连接部位,出现松动要及时旋紧螺栓,更换已受损的零件。
6、铝合金门窗使用动作要轻,出现问题不要硬拉硬推,要先排除故障。
要保持门框清洁,特别是推拉槽的清洁。
7、检查铝合金门窗框墙体结合处,要是出现松动,会使框架整体变形,使得门窗无法关闭,密封。
论铝型材表面斑状缺陷的成因
论铝型材表面斑状缺陷的成因【摘要】本文主要对铝型材在生产的几大步骤,产生“斑状”缺陷的原因进行分析,对提高铝型材的产品质量具有重要意义。
【关键词】铝型材;表面;斑状缺陷铝型材经过熔铸、均匀化处理、挤压、阳极氧化等几大过程,由于合金成分不当或者处理工艺限制等,加工型材表面会产生各种腐蚀缺陷,如白条、斑点、斑块等,为了提高铝型材的表面质量,防控表面斑状腐蚀缺陷,必须加强对斑状缺陷产生的原因进行深入分析。
本文将对铝型材生产过程中几个典型步骤产生斑状缺陷的原因进行分析。
1.熔铸过程中的斑状缺陷在铝型材的熔铸过程中,形成表面斑状缺陷的最主要原因是合金的化学成分。
在合金中,除了主要元素Mg、Al、Si之外,还有Mn、Fe、Zn等少量元素。
适当加入这些元素,可有效改善原材料的力学性与化学性,但是如果这些元素过量也会产生负面作用,因此需严格控制。
经大量实验证明,如果Zn>0.02%,一方面氧化处理中如果遇到SO、CI=就可能产生雪花状斑点;另一方面,在时效处理过程中析出的介稳相η(MgZn2)相时,在阳极氧化的预处理中,η相和铝基体的电化学位置不同,形成微电池,加快η相周围铝基体的溶解速度,此时相脱落,产生雪花状斑点。
在铝型材阳极氧化之前,碱洗中的铝固溶体Zn发生溶解反应Zn2+,经过电极电位校正的铝由溶液中置换,同时产生溶解反应,加快铝基体的溶解速度,造成合金中产生雪花状斑点,且Zn的含量越高,这种情况就会越严重。
还应认识到,当合金中的游离Si以及Al—Fe—Si化合物偏析相反应时,相对铝固溶体呈阴极,碱洗中周围的铝首先溶解,并形成雪花斑。
另外,如果偏析相沿晶界中呈现连续的链状分布状态时,容易产生晶界腐蚀。
而合金中的Fe、Zn等元素容易形成α—Fe2siAl8、β一FeSiAl、T-AlMgZn3等杂质相,极大降低了合金的电化学性、耐蚀性、氧化着色均匀性以及抗挤压能力。
尤其在Fe元素富集的位置,氧化膜较薄且不够致密,此阳极区首先受到腐蚀作用。
铝件加工后表面发黑原因
铝件加工后表面发黑原因一、引言随着工业化的发展,铝件在各个领域得到广泛应用,例如汽车制造、航空航天、建筑等。
然而,有时铝件在加工后会出现表面发黑的问题,这不仅影响了产品的美观度,还可能降低其质量和性能。
因此,了解铝件加工后表面发黑的原因至关重要,以便采取相应的措施进行预防和解决。
二、铝件加工后表面发黑的原因铝件加工后表面发黑的原因主要有以下几个方面:1. 氧化反应铝与氧气反应会生成一层氧化铝膜,这是铝件表面常见的保护层。
然而,当加工过程中存在缺氧或氧气供应不足时,氧化反应会受到影响,导致铝件表面氧化不完全或生成不均匀的氧化铝膜。
这种不完整的氧化铝膜会使铝件表面呈现黑色。
2. 油污污染在铝件加工过程中,如果机床、刀具或冷却液存在油污污染,会在铝件表面形成一层油膜。
这层油膜不仅会阻碍氧化反应的进行,还会吸附灰尘和其他杂质,形成铝件表面的黑色污渍。
3. 金属离子沉积在铝件加工过程中,如果使用了含有铁、铜等金属离子的切削液或冷却液,这些金属离子可能会沉积在铝件表面。
这些金属离子在氧化反应中起到催化剂的作用,加速了氧化反应的进行,从而导致铝件表面发黑。
4. 加热不均匀在铝件加工过程中,如果存在加热不均匀的情况,会导致铝件局部温度过高或过低。
局部温度过高时,铝件表面的氧化反应会加速,导致表面发黑。
而局部温度过低时,氧化反应会减慢或停止,导致铝件表面呈现不均匀的颜色。
三、预防和解决方法针对铝件加工后表面发黑的原因,可以采取以下预防和解决方法:1. 控制氧气供应在铝件加工过程中,确保有足够的氧气供应,避免缺氧或氧气供应不足的情况发生。
可以通过增加通风设备、优化工艺参数等方式来控制氧气供应。
2. 防止油污污染定期清洗机床、刀具和冷却液,确保它们没有油污污染。
另外,在加工过程中要及时更换和管理冷却液,避免油污对铝件表面的影响。
3. 选择合适的切削液或冷却液选择不含有铁、铜等金属离子的切削液或冷却液,避免金属离子沉积在铝件表面。
黑点杂质形成原因分析及对策
黑点、杂质形成原因分析及对策黑点、杂质的缺陷是在正常生产过程中产生废品率的最重要因素。
它主要是影响制品外观从而导致报废。
杂质和绝大多数黑点都是外来物质,和原料本身无关,而少部分黑点、杂质是由原料本身造成。
黑点、杂质特征是颗粒较小、呈黑褐色,一般不反光,颗粒大时杂质呈层状、脆、易碎、破碎后多孔,其分布有两大特性:1、有的整体性无规则零散分布,有的是局部无规则零散分布,有时则仅偶尔出现在某一局部区域;2、这类黑点、杂质有时仅出现在制品表层,有时则不论表里深浅都有,不过距表层较近的内部黑点比表层黑点来颜色要浅,更深层的黑点则根本看不到。
有意思的是将这两点联系起来会发现,仅出现在某局部区域的杂质必然是表层的黑点,而黑点分布不论表里深浅的必然是整体性无规则零散分布。
这是由于内部存在的杂质必然是成型前就存在的,而仅成型时才出现的杂质必然只分布在表面。
这样,杂质就分为成型前和成型时形成两大类:一、成型前黑点、杂质成因:1 原料加工时,由于种种原因,异物不干净而使原料出现黑点;2 造粒不纯造成黑点;3 原料混入色母或带斑点的粉碎料块、料屑;4 料不纯,低熔点料中混入了高熔点料粒;5 包装、运输、贮藏过程中可能出现杂质混入,它明显特征是原料开包后,仔细观察,可以看到在料颗粒表面有异物、杂质;6 加料过程中的杂质、异物如下图为吸引或上料器及料斗的简图;除了5、11不会直接对料斗料造成污染,其他部分均可能在上料过程式中污染原料,造成制品黑点、杂质。
污染源包括:空气中的灰尘、料状悬浮物、异料料屑、异料料粒、粉状色母、染色剂等。
为杜绝异物杂质造成黑点,必须加强管理,控制从原料进厂至加料各环节(包括回用过程)。
换料时,必须仔细清理可能原先料或屑滞留的部位,特别备料箱、料斗、漏斗、下摆夹扣紧处等。
正常生产时,要特别注意加料源——备料箱的清洁。
停止生产后,应将加料系统对外界环境暴露处——上料管的上料端口密封,以防污染,做到环环相扣,封闭管理。
黑斑(BlackSpecks)缺陷分析及排除方法
黑斑(BlackSpecks)缺陷分析及排除方法什么是黑斑(Black Specks)?黑斑(Black Specks)是制品表面出现的暗色或暗色条纹,在浇口附近顺着流动方向出现黑色流线的现象,属于表面质量问题,如图所示:黑斑Black Specks)缺陷分析及排除方法1)熔料温度太高料温太高会使熔料过热分解,形成碳化物,为了避免熔料过热分解,对于聚氯乙烯等热敏性热塑材料,必须严格控制料筒尾部温度不能太高。
当发现塑件表面出现黑点及条纹后,应立即检查料筒的温度控制器是否失控,并适当降低料筒及模具温度。
但值得注意的是,如果料温和模温太低,同样会使塑件表面产生光亮条纹。
2)料筒间隙太大如果螺杆与料筒的磨损间隙太大,会合熔料在料筒中滞留,导致滞留的熔料局部过热分解产生黑点及条纹。
对此,可先稍微降低料筒温度,观察故障能否排除。
其次,应检查料筒,喷嘴及模具内有无贮料死角并修磨光滑。
采取以上措施后,如果故障仍未排除,应及时维修设备,调整螺杆与料筒的间隙。
3)熔料与模壁磨擦过热如果注射速度太快,注射压力太高,充模时熔料与型腔腔壁的相对运动速度太高,很容易产生磨擦过热,使熔料分解产生黑点及知纹。
对此,应适当降低注射速度和注射压力。
4)料筒及模具排气不良如果料筒或模具排气不良,熔料内残留的气体会由于绝热压缩而引起燃烧,使熔料过热分解产生黑点及条纹。
对此,可适当降低注射速度,在原料粒径和均匀度适宜的条件下,改进料筒排气口结构。
对于模具部分的排气不良,应检查浇口位置和排气孔位置是否正确,选用浇口类型是否合适;清除模具内粘附的防锈剂等易挥发的物质;并减少脱模剂的用量。
在不产生溢料飞边的前提下,可适当降低合模力,增加排气间隙。
此外,应检查料筒和顶针处有无渗油故障。
5)积料焦化当喷嘴与模具主流道吻合不良时,浇口附近会产生积料焦化并随流料注入型腔,在塑件表面形成黑点及条纹。
对此,应及时调整喷嘴与模具主流道的相对位置使其吻合良好。
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引用本文格式:刘戈.崔景博.姜世娟.姚远程.原海7A04铝合金产品黑斑原因分析[期刊论文]-化学分析计量 2011(z1)
7A04铝合金产品黑斑原因分析
作者:刘戈, 崔景博, 姜世娟, 姚远程, 原海
作者单位:刘戈(中国人民解放军沈阳军事代表局,沈阳,110015), 崔景博,姜世娟,姚远程,原海(辽沈工业集团有限公司,沈阳,110045)
刊名:
化学分析计量
英文刊名:Chemical Analysis and Meterage