阳极氧化中烧损行为及防止

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铝合金阳极氧化的常见缺陷

铝合金阳极氧化的常见缺陷

铝合金阳极氧化的常见缺陷朱祖芳(北京有色金属研究总院北京市 100088)【摘要】本文简述铝合金阳极氧化常见缺陷特征,成因和对策。

缺陷类型包括点(斑)缺陷和大面积的不均匀外观。

未涉及条纹,模具痕或焊合线等条带型缺陷。

最后用表格说明这些缺陷的发生(起因)或发现(出现)的工序。

外观缺陷是造成型材返工从而大幅度提高成本的主要原因。

本文综述铝阳极氧化膜外观缺陷的主要特征,成因和对策。

按照外观形态,可将阳极氧化表面缺陷分为三大类:(1)条纹(带)状缺陷;(2)斑点状缺陷;(3)不均匀(不正常)表面。

由于条纹(带)状缺陷往往起因于熔铸和挤压,或其它机械损伤,本文只介绍后两类常见缺陷。

1 斑点状缺陷材料腐蚀、槽液污染、合金第二相析出或电偶作用等因素均可导致斑点状缺陷,分别介绍如下:酸或碱浸蚀在阳极氧化前,由于铝材溅上酸液或碱液或者受到酸雾或碱雾作用而腐蚀,使表面局部发生白点。

如果腐蚀比较严重,则点蚀较粗大,形成粗斑。

肉眼很难分辨起因于酸还是碱,但在显微镜下观察蚀点的横截面却容易分辨,如底部呈圆形又没有晶间腐蚀迹象,则起因于碱腐蚀;如底部不规则并且伴有晶间腐蚀,蚀点又较深者起因于酸腐蚀。

这类腐蚀也可能由于工厂贮运不当引起。

化学抛光剂烟雾或其它酸性烟雾,含氯有机脱脂剂等均为酸浸蚀的来源。

最常见碱浸蚀由砂浆或水泥灰,碱洗液等物质散落和飞溅引起。

原因确定之后,只要加强工厂各环节的管理,问题即可解决。

大气腐蚀铝型材暴露在潮湿空气中有时会发生白点,它们常常沿模具痕方向纵向排列。

大气腐蚀一般不像酸或碱浸蚀那么严重,可用机械方法或碱洗除去。

大气腐蚀大多是非局限性的,往往易出现在某些表面上,如水蒸汽易凝聚的温度较低区域或上表面。

大气腐蚀比较严重时,蚀点的横截面呈倒蘑菇状,此时碱洗不仅无法消除蚀点,反而会使之扩大。

如果确定腐蚀是大气腐蚀,则应检查工厂的存放条件。

铝材不应储存在温度最低的位置,以防水蒸汽冷凝。

存放处应干燥,温度尽量均匀。

阳极氧化不良原因分析

阳极氧化不良原因分析

作者创智涂装来源本站浏览1110 发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化和封孔中容易出现的缺陷的特征、成因和防治措施铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.•信息名称:铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.所在地:山东省威海市发布时间:2011-07-08加入收藏夹联系人:郭小姐威海云清化工开发院联系人:郭小姐女士电话:86-手机:传真:86-邮件:地址:山东省威海市文化中路89-2号查看全部产品进入展厅一、产品用途:本品为浅绿色粉末,适用于建筑铝型材和其他铝制品的封孔处理,本品封孔温度范围宽,它能够改善表面装饰的无色金属络合物, 在其它物质的支持下,依靠镍和氟化物离子的协同效应,发挥作用。

二、性能特点:1、同热水封孔的工艺相比, 冷封孔能缩短处理时间和节约加热所需的能源, 从能源成本和阳极氧化物生产线能力的角度来考虑这种优点就相当重要。

2、这种产品的结合能防止干净阳极氧化铝部件发绿的退色现象。

不产生白霜,其耐蚀性和耐磨性及硬度均高于沸水封孔处理.三、槽液组成及工艺条件:本品浓度 3.5-5.0克/升去离子水余量PH值5-5.6温度25-35℃时间8-15分钟(一分钟能封一个微米厚的氧化膜)Ni+ 0.9-1.2克/升F- 0.3-0.85克/升消耗量:0.8-1.5千克/吨材(约400m2)* 封孔后第一道用冷水洗,然后在进行温水洗.温水槽温度:60℃;时间:5分钟四、注意事项1、槽材料: 衬有塑料的钢或不锈钢。

特别须知要点:建议对溶液作过滤处理, (不可用筒式过滤器)。

为了保证溶液能长期使用, 避免溶液被全部排放, 每立方米中物料通过量达到1000m2,就应排放50 L/m3的槽液.2、用量: 产品用量和被处理氧化层的厚度和生产率有关。

3、阳极氧化层的质量:通过用封孔液的处理, 氧化层会产生一种反应, 这种反应约在24小时以后结束,然后才能用常规方法检查氧化层的质量。

4、用热水对上述处理层作5-10分钟的后冲洗, 就可以缩短这种反应时间, 经冲洗后处理层可以立即作质量的检验。

铝阳极氧化过程中火灾原因分析及预防对策

铝阳极氧化过程中火灾原因分析及预防对策
大功率加热器的电线由于疏忽使用了非阻燃电线接线排使用普通镀铁镀锌的材质且没有密封造成与铜线端子接触部分由于长时间在酸碱环境下表面氧化生成氧化铜等物质导致电阻增加而产生高热而该单位电线又直接敷设在用于分隔阳极氧化生产线密室的可燃pp侧板上pp材质的燃点为189当时车间的抽风设备以3800m3min压抽风从视频观察到电气线路燃烧发出强光后整个电路系统没有强切抽风系统仍在运行使燃烧的电线之明火点燃密室侧板火借风势迅速扩大成灾
础上,通过不同的设定条件进行实验。由测得的热量数据,类似激活能量。结果显示事故的直接原因是电加热器在酸碱环境
下,电阻增加,产生热能,引发非阻燃电线和密室侧板 PP 板,火借风势迅速扩大成灾。但是电加热器单独就不足以引起严重
的损害。
关键词:阳极氧化;火灾原因分析;预防对策
中图分类号:TG178
文献标识码:A
文章编号:1671-5578(2015)07-0100-02
1 事故背景 铝或铝合金制品为阳极置于电解溶液中,利用电解作用, 使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧 化处理,铝阳极氧化是基本的表面处理化学工业,其在发展 国民经济中的地位几乎是由铝及铝合金制品的用途及用量 决定的。阳极氧化处理早就在工业上得到了广泛的应用,归 纳起来有以下几种分类方法,按电流形式分为:直流电阳极 氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。按电解液分有: 硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然 着色阳极氧化。按膜层性子分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、 瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。 由于铝阳极氧化法具有适用于铝及大部分的阳极氧化 处理,膜层较厚、硬而耐磨,封孔后可获得更好的抗腐蚀性, 膜层无色透明,吸附能力强易着色,处理电压相对低,利于 连续生产和实践操作自动化等优点,所以其中以阳极氧化法 的应用最为普遍。目前,以苹果手机、小米手机、华为手机 等 IT 产业的生产领域,都在应用此工艺对产品表面进行阳 极氧化,以保持产品外观与功能的高品质需求,具体氧化流 程与工艺如下图 1。

铝阳极氧化产生烧伤情况的可能原因

铝阳极氧化产生烧伤情况的可能原因

铝阳极氧化产生烧伤情况的可能原因作为一种广泛应用于工业和日常生活中的金属材料,铝及其相关合金在现代社会中发挥着重要作用。

然而,近年来,关于铝阳极氧化处理过程中可能导致烧伤情况的报道逐渐增多,引起了广泛的关注和讨论。

那么,铝阳极氧化处理究竟会导致烧伤情况的可能原因是什么呢?在本文中,我们将从多个角度对这一问题进行全面评估,并帮助您深入了解这一复杂的情况。

1. 工艺流程不当铝阳极氧化处理是一种通过在铝表面形成氧化膜来增强其耐腐蚀性和硬度的表面处理工艺。

然而,如果在处理过程中工艺流程不当,可能导致处理液中的温度、浓度、PH值等参数偏离标准,从而使得氧化膜的形成不均匀或存在缺陷,增加了烧伤风险。

2. 材料选择不当除了工艺流程之外,所使用的阳极氧化处理液和原料铝材料的选择也可能影响到最终氧化膜的质量。

如果选用了质量不合格或掺杂杂质的铝材料,或者使用了低纯度的处理液,都可能导致氧化膜质量不达标,增加了烧伤的风险。

3. 操作不当另外,操作不当也是可能导致铝阳极氧化烧伤的因素之一。

在处理过程中没有按照规定的个人防护措施进行操作,没有及时清理处理液残留,或者操作人员对于设备的维护保养不够及时等,都可能引发意外烧伤事件。

4. 设备故障设备故障也是导致烧伤情况的潜在原因之一。

如果在铝阳极氧化设备中存在设计缺陷、材料老化、维护不到位等问题,都可能引发设备故障,导致处理过程中发生意外烧伤。

根据以上评估,我们可以看到,铝阳极氧化产生烧伤情况的可能原因是多方面的,并且与工艺流程、材料质量、操作和设备等多个环节都有关。

为了有效预防和减少烧伤情况的发生,需要在铝阳极氧化处理的每一个环节都严格按照标准操作,确保工艺参数和材料质量的可控,加强设备的维护和保养工作,以及提高操作人员的安全意识和技能水平。

个人观点:作为一种重要的金属表面处理工艺,铝阳极氧化在提高铝材料的耐腐蚀性和装饰性方面具有重要作用。

然而,烧伤情况的发生给人们带来了安全隐患和健康风险,因此在开展铝阳极氧化处理时,必须严格按照操作规程进行,确保安全生产。

阳极氧化不良原因分析

阳极氧化不良原因分析

作者创智涂装来源本站浏览1110 发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化与封孔中容易出现得缺陷得特征、成因与防治措施铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.•信息名称:铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短。

所在地:山东省威海市发布时间:2011—07—08加入收藏夹联系人:郭小姐威海云清化工开发院联系人:郭小姐女士电话:86-手机:传真:86-邮件:地址:山东省威海市文化中路89—2号查瞧全部产品进入展厅•详细信息一、产品用途:本品为浅绿色粉末,适用于建筑铝型材与其她铝制品得封孔处理,本品封孔温度范围宽,它能够改善表面装饰得无色金属络合物,在其它物质得支持下,依靠镍与氟化物离子得协同效应,发挥作用、二、性能特点:1、同热水封孔得工艺相比,冷封孔能缩短处理时间与节约加热所需得能源, 从能源成本与阳极氧化物生产线能力得角度来考虑这种优点就相当重要。

2、这种产品得结合能防止干净阳极氧化铝部件发绿得退色现象、不产生白霜,其耐蚀性与耐磨性及硬度均高于沸水封孔处理、三、槽液组成及工艺条件:本品浓度 3、5—5。

0克/升去离子水余量PH值5—5、6温度25—35℃时间8—15分钟(一分钟能封一个微米厚得氧化膜)Ni+ 0.9—1、2克/升F—0。

3—0、85克/升消耗量: 0、8-1.5千克/吨材(约400m2)*封孔后第一道用冷水洗,然后在进行温水洗。

温水槽温度:60℃;时间:5分钟四、注意事项1、槽材料:衬有塑料得钢或不锈钢。

特别须知要点:建议对溶液作过滤处理, (不可用筒式过滤器)。

为了保证溶液能长期使用,避免溶液被全部排放, 每立方米中物料通过量达到1000m2,就应排放50 L/m3得槽液.2、用量: 产品用量与被处理氧化层得厚度与生产率有关。

3、阳极氧化层得质量:通过用封孔液得处理,氧化层会产生一种反应, 这种反应约在24小时以后结束,然后才能用常规方法检查氧化层得质量。

4、用热水对上述处理层作5—10分钟得后冲洗, 就可以缩短这种反应时间, 经冲洗后处理层可以立即作质量得检验。

铝合金阳极氧化常见缺陷及解决方法

铝合金阳极氧化常见缺陷及解决方法

铝合金阳极氧化常见缺陷及解决方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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铝合金阳极氧化常见故障分析及预防

铝合金阳极氧化常见故障分析及预防

铝合金阳极氧化常见故障分析及预防[摘要] 重点介绍铝合金硫酸阳极氧化工艺中经常发生的故障,分析故障产生的原因,采取有效预防措施,可以减少故障发生,保证其质量。

0 前言铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极,以铅板作阴极在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解,使其表面生成氧化膜层。

其中硫酸阳极氧化处理应用最为广泛。

铝和铝合金硫酸阳极氧化氧化膜层有较高的吸附能力,易进行封孑L或着色处理,更加提高其抗蚀性和外观。

阳极氧化膜层厚一般3~15μm,铝合金硫酸阳极氧化工艺操作简单,电解液稳定,成本也不高,是成熟的工艺方法,但在硫酸阳极化过程中往往免不了发生各种故障,影响氧化膜层质量。

认真总结分析故障产生的原因并采取有效预防措施,对提高铝合金硫酸阳极氧化质量有重要的现实意义。

1 常见故障及分析(1)铝合金制品经硫酸阳极氧化处理后,发生局部无氧化摸,呈现肉眼可见的黑斑或条纹,氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。

此类故障虽不多见但也有发生。

上述故障原因,一般与铝和铝合金的成分、组织及相的均匀性等有关,或者与电解液中所溶解的某些金属离子或悬浮杂质等有关。

铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的生成和性能。

纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成,膜的质量也较佳。

而铝硅合金或含铜量较高的铝合金,氧化膜则较难生成,且生成的膜发暗、发灰,光泽性不好。

如果表面产生金属相的不均匀、组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均匀等,则易产生选择性氧化或选择性溶解。

若铝合金中局部硅含量偏析,则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。

另外,如果电解液中有悬浮杂质、尘埃或铜铁等金属杂质离子含量过高,往往会使氧化膜出现黑斑点或黑条纹,影响氧化膜的抗蚀防护性能。

(2) 同槽处理的阳极氧化零件,有的无氧化膜或膜层轻薄或不完整,有的在夹具和零件接触处有烧损熔蚀现象。

这类故障在流酸阳极氧化工艺实践中往往较多发生,严重影响铝合金阳极氧化质量。

阳极氧化不良原因分析

阳极氧化不良原因分析

作者创智涂装来源本站浏览1110 发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化和封孔中容易出现的缺陷的特征、成因和防治措施铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.•信息名称:铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.所在地:山东省威海市发布时间:2011-07-08加入收藏夹联系人:郭小姐威海云清化工开发院联系人:郭小姐女士电话:86-手机:传真:86-邮件:地址:山东省威海市文化中路89-2号查看全部产品进入展厅一、产品用途:本品为浅绿色粉末,适用于建筑铝型材和其他铝制品的封孔处理,本品封孔温度范围宽,它能够改善表面装饰的无色金属络合物, 在其它物质的支持下,依靠镍和氟化物离子的协同效应,发挥作用。

二、性能特点:1、同热水封孔的工艺相比, 冷封孔能缩短处理时间和节约加热所需的能源, 从能源成本和阳极氧化物生产线能力的角度来考虑这种优点就相当重要。

2、这种产品的结合能防止干净阳极氧化铝部件发绿的退色现象。

不产生白霜,其耐蚀性和耐磨性及硬度均高于沸水封孔处理.三、槽液组成及工艺条件:本品浓度 3.5-5.0克/升去离子水余量PH值5-5.6温度25-35℃时间8-15分钟(一分钟能封一个微米厚的氧化膜)Ni+ 0.9-1.2克/升F- 0.3-0.85克/升消耗量:0.8-1.5千克/吨材(约400m2)* 封孔后第一道用冷水洗,然后在进行温水洗.温水槽温度:60℃;时间:5分钟四、注意事项1、槽材料: 衬有塑料的钢或不锈钢。

特别须知要点:建议对溶液作过滤处理, (不可用筒式过滤器)。

为了保证溶液能长期使用, 避免溶液被全部排放, 每立方米中物料通过量达到1000m2,就应排放50 L/m3的槽液.2、用量: 产品用量和被处理氧化层的厚度和生产率有关。

3、阳极氧化层的质量:通过用封孔液的处理, 氧化层会产生一种反应, 这种反应约在24小时以后结束,然后才能用常规方法检查氧化层的质量。

4、用热水对上述处理层作5-10分钟的后冲洗, 就可以缩短这种反应时间, 经冲洗后处理层可以立即作质量的检验。

阳极氧化工艺出现问题和解决方案

阳极氧化工艺出现问题和解决方案

阳极氧化工艺出现问题和解决方案铝不论是天然氧化,电化学氧化,化学氧化,碱性氧化,酸性氧化还是阳极氧化,它的氧化膜的构成成分都是一样的,主要是Al2O3组成。

这层膜的构成,能保护铝基体不被继续氧化腐蚀,不会像铁一般经年后都是铁锈。

我们接着上次介绍的阳极氧化过程中出现的问题。

膜厚不均。

用一根料的膜厚或同一挂料上下的膜厚不同,挂料工件过于密集;阴阳极的面积比不当;槽液上下温差太大。

调整挂料之间、阴阳极之间的距离。

合理布置阴极;加大槽液的循环量。

膜厚不均容易出现染色不均问题,也可以尝试用ht429染色抑制剂均匀染色。

膜硬度下降(软膜)。

阳极氧化膜的硬度或耐磨性下降,硬质阳极氧化更为多见,槽液温度或硫酸浓度高;槽液的循环或搅拌不够。

降低槽温和加强搅拌膜烧损。

阳极氧化膜局部灾难性的程度不同的浸蚀,或伴有金属溶解,阳极氧化时局部过热,尤其多见于高铜铝合金的金属间化合物大块析出位置。

维持良好搅拌;保持槽液温度;控制电流上升速度,最好采用脉冲电源阳极氧化氧化膜龟裂。

氧化膜发现裂纹(氧化,封孔、大气曝露或弯曲加工以后),沸水封孔发生由于膨胀产生的应力;由于电流密度太大发生硬质氧化;阳极氧化膜的塑性不够。

对症采取措施;冷封孔之后热水浸泡提高氧化膜的塑性。

另外,沸水封孔容易出现封孔灰,建议使用ht410封孔除灰剂做处理和预防。

氧化膜疏松。

膜的致密性差,疏松容易擦坏,阳极氧化温度高;电流密度大;氧化时间长。

检查工艺参数并照章改正人们利用铝氧化膜的这些特性,开始了对铝合金在实用性和视觉上的追求。

像阳极氧化膜的染色已经应用十分普遍,我们使用的手机(如:iPhone)其各种颜色的外壳很多都是铝合金阳极氧化膜染色而成,而且市场上也有很多这方面知名的生产商,日本的奥野系列,中国的华深染料等。

阳极氧化 生产安全问题

阳极氧化 生产安全问题

阳极氧化(Anodizing)是一种对铝和其他金属进行表面处理的工艺,通过电化学方法在金属表面形成一层氧化层,增强其耐蚀性、硬度和美观性。

然而,在进行阳极氧化过程中,可能存在一些安全问题,下面是一些常见的安全问题及其应对方法:
1. 化学品安全:阳极氧化过程中使用的化学品如硫酸等,可能具有腐蚀性和刺激性。

操作人员应戴好防护手套、护目镜等个人防护装备,并确保在通风良好的环境下进行操作。

化学品应储存在安全容器中,避免泄漏和误用。

2. 电气安全:阳极氧化过程中涉及到较高的电压和电流,操作人员应接受相关培训,了解正确的电气安全操作方法。

电气设备应符合安全标准,定期检查维护。

避免水或其他液体接触电气设备以防止触电事故发生。

3. 火灾和爆炸风险:阳极氧化过程中可能产生气体和蒸气,其中一些可能具有火灾和爆炸风险。

操作人员应确保操作区域无明火,并配备适当的灭火器材。

避免化学品泄漏或过程中的火花等情况,定期检查和维护设备以防止事故发生。

4. 废物处理:阳极氧化过程中产生的废液和废气需要妥善处
理。

操作人员应按照相关法规和规定进行废物分类、处理和处置。

应遵循环保和环境保护要求,采取合适的方法处理废液和废气,避免对环境和人体健康造成负面影响。

在进行阳极氧化过程之前,操作人员应接受相关的培训,并了解相关安全操作规程。

同时,确保设备正常运行,定期维护和检查设备,以降低事故和安全问题的发生风险。

遵循正确的操作方法和安全措施,可以最大程度地保障生产过程的安全。

阳极氧化常见问题分析

阳极氧化常见问题分析

阳极氧化常见问题分析铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极,以铅板作阴极在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解,使其表面生成氧化膜层。

其中硫酸阳极氧化处理应用最为广泛。

铝和铝合金硫酸阳极氧化氧化膜层有较高的吸附能力,易进行封孔或着色处理,更加提高其抗蚀性和外观。

阳极氧化膜层厚一般3~15μm,铝合金硫酸阳极氧化工艺操作简单,电解液稳定,成本也不高,是成熟的工艺方法,但在硫酸阳极化过程中往往免不了发生各种故障,影响氧化膜层质量。

认真总结分析故障产生的原因并采取有效预防措施,对提高铝合金硫酸阳极氧化质量有重要的现实意义。

1常见故障及分析(1)铝合金制品经硫酸阳极氧化处理后,发生局部无氧化膜,呈现肉眼可见的黑斑或条纹,氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。

此类故障虽不多见但也有发生。

上述故障原因,一般与铝和铝合金的成分、组织及相的均匀性等有关,或者与电解液中所溶解的某些金属离子或悬浮杂质等有关。

铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的生成和性能。

纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成,膜的质量也较佳。

而铝硅合金或含铜量较高的铝合金,氧化膜则较难生成,且生成的膜发暗、发灰,光泽性不好。

如果表面产生金属相的不均匀、组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均匀等,则易产生选择性氧化或选择性溶解。

若铝合金中局部硅含量偏析,则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。

另外,如果电解液中有悬浮杂质、尘埃或铜铁等金属杂质离子含量过高,往往会使氧化膜出现黑斑点或黑条纹,影响氧化膜的抗蚀防护性能。

(2)同槽处理的阳极氧化零件,有的无氧化膜或膜层轻薄或不完整,有的在夹具和零件接触处有烧损熔蚀现象。

这类故障在流酸阳极氧化工艺实践中往往较多发生,严重影响铝合金阳极氧化质量。

由于铝氧化膜的绝缘性较好,所以铝合金制件在阳极氧化处理前必须牢固地装挂在通用或专用夹具上,以保证良好的导电性。

导电棒应选用铜或铜合金材料并要保证足够接触面积。

铝阳极氧化产生烧伤情况的可能原因

铝阳极氧化产生烧伤情况的可能原因

铝阳极氧化产生烧伤情况的可能原因【文章标题】铝阳极氧化产生烧伤情况的可能原因及预防措施【引言】铝阳极氧化是一种常见的表面处理方法,它能对铝制品形成一层坚固的氧化层,提高其耐腐蚀性和美观度。

然而,近年来,一些铝制品在阳极氧化过程中出现烧伤情况,给使用者带来了安全隐患。

本文将探讨铝阳极氧化产生烧伤情况的可能原因,并提出预防措施,以促进铝阳极氧化行业的发展。

【正文】1. 阳极氧化液温度过高在铝阳极氧化过程中,阳极氧化液的温度是一个重要参数。

过高的温度会导致阳极液的腐蚀性增强,易发生烧伤情况。

主要原因是温度过高会加快阳极氧化膜的形成速度,使得膜与铝基体黏附力减弱,形成薄脆膜。

在进行阳极氧化时,必须控制好阳极液的温度,避免过高。

2. 硫酸浓度超标阳极氧化液中硫酸的浓度是确定氧化膜质量的关键因素之一。

浓度过高会导致氧化膜变得脆弱,易开裂,从而引发烧伤情况。

在阳极氧化过程中,需要准确控制硫酸的加入量,确保浓度在合适范围内。

3. 电流密度过大电流密度是影响阳极氧化膜厚度和质量的重要参数。

电流密度过大会导致氧化膜过厚,膜与基体黏附力减弱,易脱落。

而脱落的氧化膜可能会引起灼伤等危险情况。

在进行阳极氧化时,应合理控制电流密度,确保膜的厚度在安全范围内。

4. 铝材质不符合要求阳极氧化是建立在铝材表面形成的氧化膜基础上的。

如果铝材质不符合要求,比如杂质含量过高、纯度不够,可能会导致氧化膜质量下降,增加烧伤的风险。

在铝材的选择和采购过程中,应注意其质量要求,避免使用不符合要求的铝材。

【个人观点】作为铝阳极氧化行业的从业者,我认为预防铝阳极氧化产生烧伤情况,需要从多个方面入手。

企业应加强技术研发,开发出更安全、稳定的阳极氧化工艺,以确保产品的安全性。

监管部门应加强对阳极氧化行业的监管,制定更严格的标准和规范,促进行业的良性发展。

企业应加强员工培训和安全意识教育,提高员工对阳极氧化过程中潜在风险的认识和防范能力。

【总结】铝阳极氧化产生烧伤情况的可能原因主要包括阳极氧化液温度过高、硫酸浓度超标、电流密度过大、铝材质不符合要求等。

铝及铝合金硫酸阳极氧化工艺故障分析与处理

铝及铝合金硫酸阳极氧化工艺故障分析与处理

氧化膜染色不均匀故障的预防措施下面结合硫酸阳极氧化过程中出现的膜层染色不均匀现象。

分析这些现象产生的原因并采取有效预防措施。

实际上铝合金氧化膜膜层颜色不均会呈现出多种现象(如前面介绍的一些故障)。

如何保证氧化膜层染色的均匀性,由于铝合金硫酸阳极氧化膜颜色均匀性主要取决于铝合金的成分以及阳极氧化处理工艺条件,如温度、电流密度、夹具、使用水质、工序间的防护等。

要从实际工艺中的微细处着手,才能有效采取措施,获得色泽均匀、性能优良的氧化膜层。

1.选取合适的前处理方法对不同铝合金,如铸造、压延或机械加工成型或经热处理焊接等工序加工的铝合金零件,要根据实际情况选择适宜的前处理方法(包括除油、出光等)。

如浇铸成型的铝合金零件表面,其非机加工表面一般应采用喷砂或喷丸除净其原始氧化膜、粘砂等。

对含硅量较高的铝合金(铸铝),应在含5%左右的氢氟酸和硝酸的混合溶液中浸蚀活化,目的是保持良好的活化表面,确保阳极氧化膜层质量。

不同材质的铝合金、裸铝和纯铝零件,或大小规格不同的铝及铝合金零件,一般不宜在同槽进行氧化处理。

2.选用合适的工装夹具装挂夹具材料必须确保导电良好,一般选用规格较高的纯铝丝或铝筋,要保证有一定弹性和强度。

并根据需要确定是否需要进行热处理。

已使用过的专用或通用工夹具如阳极氧化处理时再次使用,须退除其表面氧化膜层,确保良好接触。

工夹具既要保证足够导电接触面积,又要尽量减小夹具印痕,同时还要保证氧化过程中气体的顺利排出,避免某些氧化部位形成气囊,造成氧化膜层太薄或没有氧化膜层。

3.严格控制阳极化过程的溶液温度从阳极氧化的成膜过程知道,随着阳极氧化温度的升高,膜层的颜色逐渐变深,膜层的厚度也逐渐变薄,主要原因是阳极氧化膜有绝缘性,当氧化膜形成后相应加大了电阻。

这些电阻通电后,产生电压降。

这样会使大量的电能转变成热能,使氧化溶液温度的升高,加速了对膜层的溶解。

氧化溶液温度愈高,溶解作用愈强,因此随着氧化溶液温度的升高膜层的厚度会逐渐变薄。

铝合金硬质阳极氧化烧蚀原因及应对策略

铝合金硬质阳极氧化烧蚀原因及应对策略

铝合金硬质阳极氧化烧蚀原因及应对策略摘要:针对硬铝合金零件在硬质阳极氧化过程中,容易发生烧蚀故障,导致零件报废率高的问题,通过分析烧蚀原因,研究硬质阳极氧化过程中槽液温度、浓度、电流密度及合金成分的影响,明确改进方向。

采用脉冲电镀电源,在硬质阳极氧化过程中,采用适宜的温度范围、合理的槽液浓度以及适当提高电流密度,通过调整频率、占空比,采用“间歇”式供电模式等具体参数指标,促使硬质阳极氧化过程中产生的焦耳热和反应热能够及时被槽液转移,从根本上解决零件容易烧蚀的问题。

关键词:硬质阳极氧化、烧蚀、脉冲电源0 引言铝及铝合金零件经过硬质阳极氧化处理后,在零件表面可以形成致密的Al2O3氧化物膜层,提高零件的防护性能、装饰效果和耐磨性能。

一般来说,硬质阳极氧化在较低温度溶液和较大的电流密度下生成的氧化膜致密而且硬度高。

但是,由于零件材料成分、槽液温度、电压、膜层厚度等因素的影响,特别容易导致零件需要氧化的表面因局部电流过大,产生的热量较多,反应热和焦耳热散失不良时,诱发零件氧化膜被电击穿,零件局部破坏形成“烧蚀”故障。

尤其是随着铝合金中合金元素(特别是铜元素)含量的增加,更容易发生“烧蚀”故障,传统的直流硬质阳极氧化技术在工程应用中存在工艺条件苛刻、成膜速度慢、烧蚀率高、生产成本高等一系列问题。

这就需要探讨一种新的阳极氧化模式,从根本上解决“烧蚀”故障,并提高零件表面氧化物膜层的致密性。

1 烧蚀原因分析1.1硬质阳极氧化原理铝及铝合金硬质阳极氧化的原理:阴极反应:4H++4e=2H2↑阳极反应:4OH--4e=2H2O+O2↑,2Al+3O2=2Al2O3另外,阳极反应过程中,在形成氧气前,可以出现氧原子状态,原子状态的氧比分子状态的氧更活泼,也更容易与铝合金发生反应:2Al+3O→Al2O3另外,形成的Al2O3处于硫酸水溶液中,也会发生化学反应,形成相应的溶解过程:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O从原理上看,随着阳极氧化时间的延长,氧化膜的厚度增加,导电性能下降,这就需要提高氧化的电流,随着电流增大产生的热量也将进一步加大。

阳极氧化缺陷及处理方式

阳极氧化缺陷及处理方式

阳极氧化缺陷及处理方式(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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阳极氧化实验注意事项

阳极氧化实验注意事项

阳极氧化实验注意事项一、实验介绍阳极氧化是一种常用的表面处理技术,通过在金属表面形成氧化膜来增加其耐腐蚀性、硬度和美观度。

本文将介绍进行阳极氧化实验时的注意事项,以确保实验的顺利进行和结果的准确性。

二、实验前的准备工作1. 实验器材准备:准备好电解槽、阳极和阴极、电源、电流表和电压表等实验器材。

2. 清洁表面:将待处理的金属表面进行清洁,去除油污和杂质,以确保氧化膜的质量。

3. 防护措施:佩戴好实验手套和眼镜,以免触摸到腐蚀性物质或受到溅射的伤害。

三、实验操作注意事项1. 控制电流密度:根据实验要求,调整电流密度,过高的电流密度可能导致氧化膜不均匀或脱落,过低的电流密度则可能影响氧化膜的形成。

2. 控制电压:根据实验需要,调整电压,过高的电压可能导致氧化过程过快,过低的电压则可能影响氧化膜的质量。

3. 保持恒定条件:在实验过程中,保持电流和电压的稳定,避免因为突变引起的实验结果不准确。

4. 控制电解液浓度和温度:电解液的浓度和温度会影响氧化膜的形成速度和质量,因此在实验过程中需要对电解液进行严格的控制和监测。

5. 控制氧化时间:根据实验要求,控制氧化时间,过长的氧化时间可能导致氧化膜过厚,过短的氧化时间则可能氧化膜不完整。

6. 保持通风良好:实验过程中会产生一些有害气体,如酸蒸汽等,因此需要保持实验室的通风良好,以免对实验人员和设备造成损害。

四、实验安全注意事项1. 避免酸溅射:进行实验时需注意操作规范,避免酸溅射到皮肤或眼睛,如酸溅射到皮肤应立即用清水冲洗,如酸溅射到眼睛应立即用大量清水冲洗,并及时就医。

2. 避免电击:操作时需注意安全,避免触摸带电部分或导线,以免发生电击事故。

3. 注意火源安全:实验过程中应注意防止火源接触到易燃物质,以免引发火灾。

4. 注意酸碱液体的存放和处理:酸碱液体需存放在专用容器中,并且要与其他物品隔离,以免产生危险。

五、实验后的处理工作1. 清洁设备:实验结束后,要及时清洁电解槽、阳极和阴极等设备,以防止腐蚀物质的残留。

镜面硬质阳极氧化表面磨损

镜面硬质阳极氧化表面磨损

镜面硬质阳极氧化表面磨损
摘要:
1.镜面硬质阳极氧化的概述
2.镜面硬质阳极氧化的磨损现象
3.镜面硬质阳极氧化磨损的原因
4.镜面硬质阳极氧化磨损的解决方法
正文:
一、镜面硬质阳极氧化的概述
镜面硬质阳极氧化是一种通过电解沉积方法在金属表面形成一层厚度适中、硬度高、耐腐蚀的氧化膜的表面处理技术。

该技术广泛应用于航空、航天、电子、汽车等领域,以提高金属零部件的耐磨性、抗腐蚀性和外观质量。

二、镜面硬质阳极氧化的磨损现象
在实际应用中,镜面硬质阳极氧化表面磨损现象时常发生,表现为氧化膜的磨损、脱落和划伤等。

这些磨损现象不仅影响零部件的使用寿命,还会降低产品的外观质量,给企业带来一定的经济损失。

三、镜面硬质阳极氧化磨损的原因
1.氧化膜的硬度过高,导致在受力时容易发生磨损。

2.氧化膜与基体之间的结合力不足,容易发生脱落和划伤。

3.氧化膜的厚度不均匀,导致在受力时容易出现磨损。

4.工件在加工、运输和安装过程中,表面容易受到划伤和磨损。

四、镜面硬质阳极氧化磨损的解决方法
1.控制氧化膜的硬度,使其在保证耐磨性的同时,降低磨损的可能性。

2.提高氧化膜与基体之间的结合力,采用合适的前处理方法和电解参数,保证氧化膜的附着力。

3.控制氧化膜的厚度,采用均匀的电解沉积方法,保证氧化膜的厚度均匀。

4.在加工、运输和安装过程中,采取适当的保护措施,避免氧化膜表面受到划伤和磨损。

综上所述,镜面硬质阳极氧化表面磨损的原因和解决方法可以从多方面进行分析和探讨。

阳极氧化中烧损行为及防止

阳极氧化中烧损行为及防止

阳极氧化中烧损行为及防止作者:汉霖企业阳极氧化中烧损行为及防止王平,魏晓伟(西华大学材料科学与工程学院,四川成都610039)摘要:利用自制脉冲恒流电源装置,对活塞(ZL109)硬质阳极氧化进行了试验研究。

分析讨论了在大电流密度下阳极氧化烧损的原因,得出了电流密度、氧化面气泡、合金成分等是阳极氧化过程中烧损的主要影响因素,提出了防止氧化面烧损的措施。

关键词:阳极氧化;电流密度;气泡;烧损阳极氧化是指铝及其合金的表面处理方法,可以制得高品质的防护、装饰和功能性膜。

为了提高氧化膜性能,需要得到厚而致密的氧化膜。

硬质阳极氧化在低温电解液和大的氧化电流密度下可以生成致密而硬度很高的氧化膜。

然而在低温电解液和高的电流密度下,由于电流在氧化面上的分布不均匀和受铝合金成分、槽液温度、电压、膜厚等因素的影响,会引起氧化面局部电流过大,氧化面反应热和焦耳热散失不良时,导致氧化膜电击穿,造成基体的局部破坏形成“烧损“。

常规阳极氧化法为避免烧损,电流密度都选用1~5 A/dm2,这样虽然避免了烧损,同时也降低了生产效率。

文章利用自制阳极氧化设备,对活塞(ZL109)进行了电流密度为5~ 9 A/dm 2的硬质阳极氧化试验研究,提出了防止氧化面烧损的措施。

1 试验1.1 实验材料和装置选用ZL109活塞为实验对象,其成分(质量分数)为:11%~13%si,0.5%~1.5%Cu,0.8%~1.3%Mg,0.8%~1.5%Ni, Al为余量。

装置:自制的脉冲恒流电源WD20.500型、脉冲电源电流输出为0~500A(直流)和0~500A(脉冲)并具有恒流特性,脉冲周期、占空比、脉冲形状(梯形、矩形)均可调,空载电压为125V左右,电源功率在30W 左右。

PVC氧化槽、热交换器、阴极不锈钢板、测厚仪(Minitestl00FN型)、显微硬度计(Hx.1000型)、温度计、搅拌器等设备。

1.2 氧化处理对活塞顶部进行局部氧化处理,非氧化区采用密封效果极佳的橡胶件密封。

阳极氧化封孔缺陷应对方法

阳极氧化封孔缺陷应对方法

阳极氧化缺陷及应对方法铝合金的阳极氧化处理和表面涂覆技术是铝合金扩大应用范围、延长使用期限的关键,表面技术一直受到我国铝合金材料工业的特别关注。

而铝表面阳极氧化膜的封孔也是铝表面处理的重要一步,其能提高膜层的耐腐蚀性、耐磨性以及绝缘性,对工件起到良好的保护作用。

那么阳极氧化封孔又有那些缺陷,我们又应该怎么应对呢?封孔处理后常见的一些缺陷有一下几点:1、封孔白灰。

这是热封孔常见的缺陷。

起源于水中钙离子或镁离子过高,但是一般可以用湿布擦掉。

封孔灰应该与粉化膜区分,封孔灰不会与染料作用,而粉化的阳极氧化膜与染料能发生作用。

解决方法常在热封孔的纯水中加入ht410封孔抑灰剂,效果较好。

2、热封孔膜龟裂。

这种缺陷多见于硬质阳极氧化膜,尤其发生在抛光铝表面的热封孔膜上。

主要原因是由于热封孔时阳极氧化膜的热膨胀系数低,而金属铝的热膨胀系数高,使得氧化膜中产生大的拉应力所致。

此时一般应考虑降低阳极氧化的电流密度,或适当升高槽液温度来解决。

3、热封孔膜发黄。

这在热封孔中偶尔发生,主要由于水中铁或铜的污染,很可能是金属在热水中腐蚀引起的,一般铁或铜超过50μg/g就存在发黄的危险。

解决办法是一旦发现就立即更换溶液。

4、封孔不合格。

热封孔不合格的原因很多,主要有封孔温度低、pH值偏低、封孔时间短以及溶液中的杂质超标等。

在杂质控制中尤其要控制二氧化硅和磷酸根的含量。

针对封孔不合格的原因,采取相应措施。

一般槽液温度应该高于95摄氏度,pH 值保持在6.0左右,封孔时间应该维持在阳极氧化时间的一倍以上。

以上都是我总结的一些热封孔工艺中常见的问题,以及解决方案。

其实这些问题也可以尽量去避免,在封孔处理的时候注意操作规范,减少槽液的污染和杂质含量。

最好的话,可以使用槽液耐杂质离子和耐干扰性比较好的高温封孔剂。

阳极氧化防护措施

阳极氧化防护措施

阳极氧化防护措施
阳极氧化是一种用于金属表面防护的处理方法,主要应用于铝及其合金材料。

为了保护金属表面,防止其腐蚀和氧化,可以采取以下阳极氧化防护措施:
1. 表面清洁:在进行阳极氧化处理之前,需要对金属表面进行彻底的清洁,以去除污垢和表面的氧化物。

2. 电解液控制:对阳极氧化中使用的电解液进行严格的控制,确保其成分和浓度是适当的。

3. 电流密度控制:通过调整阳极氧化的电流密度,可以控制阳极氧化膜的厚度和质量,从而实现更好的防护效果。

4. 温度控制:阳极氧化的过程中,控制电解液的温度,可以影响膜的生长速度和均匀性,从而保证膜的质量。

5. 封孔处理:阳极氧化后,可以进行封孔处理,使用热水、盐水或染色剂等物质,填充阳极氧化膜中的孔隙,增加膜的密封性。

6. 表面涂层:阳极氧化后,可以对金属表面进行涂层处理,如喷涂、粉涂或阳极氧化着色等方式,以进一步增加金属的防护性能和美观度。

总之,阳极氧化防护措施的关键在于控制处理参数和材料选择,
以确保获得高质量的防护膜,并且根据需要,可进行进一步的封孔处理和表面涂层,以增加防护效果和美观度。

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阳极氧化中烧损行为及防止作者:汉霖企业阳极氧化中烧损行为及防止王平,魏晓伟(西华大学材料科学与工程学院,四川成都610039)摘要:利用自制脉冲恒流电源装置,对活塞(ZL109)硬质阳极氧化进行了试验研究。

分析讨论了在大电流密度下阳极氧化烧损的原因,得出了电流密度、氧化面气泡、合金成分等是阳极氧化过程中烧损的主要影响因素,提出了防止氧化面烧损的措施。

关键词:阳极氧化;电流密度;气泡;烧损阳极氧化是指铝及其合金的表面处理方法,可以制得高品质的防护、装饰和功能性膜。

为了提高氧化膜性能,需要得到厚而致密的氧化膜。

硬质阳极氧化在低温电解液和大的氧化电流密度下可以生成致密而硬度很高的氧化膜。

然而在低温电解液和高的电流密度下,由于电流在氧化面上的分布不均匀和受铝合金成分、槽液温度、电压、膜厚等因素的影响,会引起氧化面局部电流过大,氧化面反应热和焦耳热散失不良时,导致氧化膜电击穿,造成基体的局部破坏形成“烧损“。

常规阳极氧化法为避免烧损,电流密度都选用1~5 A/dm2,这样虽然避免了烧损,同时也降低了生产效率。

文章利用自制阳极氧化设备,对活塞(ZL109)进行了电流密度为5~ 9 A/dm 2的硬质阳极氧化试验研究,提出了防止氧化面烧损的措施。

1 试验1.1 实验材料和装置选用ZL109活塞为实验对象,其成分(质量分数)为:11%~13%si,0.5%~1.5%Cu,0.8%~1.3%Mg,0.8%~1.5%Ni, Al为余量。

装置:自制的脉冲恒流电源WD20.500型、脉冲电源电流输出为0~500A(直流)和0~500A(脉冲)并具有恒流特性,脉冲周期、占空比、脉冲形状(梯形、矩形)均可调,空载电压为125V左右,电源功率在30W 左右。

PVC氧化槽、热交换器、阴极不锈钢板、测厚仪(Minitestl00FN型)、显微硬度计(Hx.1000型)、温度计、搅拌器等设备。

1.2 氧化处理对活塞顶部进行局部氧化处理,非氧化区采用密封效果极佳的橡胶件密封。

工艺过程如下:活塞一碱性除油一去离子水洗一装挂具一酸洗一水洗一硬质氧化一去离子水洗一封闭一干燥。

(1)碱性除油。

室温下,工件在氢氧化钠(15%)、表面活性剂(5%)溶液中处理3~5min以除去表面的油污。

(2)酸洗。

碱性除油后,针对表面部分碱液残留,再采用浓度为20%-30%的硫酸溶液来酸洗活塞的待氧化面,不但能中和氧化面上的残留碱液,而且可以消除氧化面“挂灰”吸附膜。

(3)硬质氧化工艺条件。

H2SO4浓度160~200g/L,添加剂(苹果酸和草酸各50%)10-30 g/L,温度.5℃~20"C,电流密度5~9 A/dm2,交流电压25~ 65v,时间30~60min,氧化中采用搅拌排除氧化面上的气泡。

(4)封闭处理。

氧化后将动盘放入80~90℃自来水中,对动盘氧化面进行热水封闭8~10min,取出干燥后,立即用自制纳米封闭剂进行最后封闭,使纳米氧化微粒等渗到氧化膜微孔中。

2 烧损机理分析目前有关烧损机理的解释是由于阳极氧化时局部电流密度过大造成氧化膜局部或普遍的融解,同时可能发生膜下金属的部分或全部融解。

这是由于阳极氧化过程中不能有效散热,造成严重的过热状态。

也有研究认为是反应到一定阶段后,随着电压的升高,膜孔中的析氧量上升,同时生成大量的焦耳热和反应热,由于氧气是不导电的,积累的氧使膜电阻上升。

电阻急剧上升,在高电压下膜层热量进一步增加,达到一定程度后就会引起氧的气体放电,出现火花,使零件尖端电流集中处膜层首先破坏,导致零件“烧蚀”发生。

通过试验生产总结得出造成烧损出现的原因是多方面的,如电流密度过大、氧化面气泡、合金成分、导电接触不良等因素都可能导致阳极氧化中氧化面烧损。

2.1 电流对烧损的影响电流大小和波形的选择是阳极氧化中最关键的工艺条件之一,它决定了氧化膜的质量和生产效率的高低。

传统的阳极氧化采用的直流阳极氧化电流密度较小1~2A/dm2,生产时间长,且效率较低。

一旦提高电流密度,又很容易引起氧化膜烧损。

文献[1,6]采用了交流;交、直流叠加;脉冲电流;间断电流等多种电流波形阳极氧化。

改进电流波形以后,不但提高了氧化电流密度(2~5)A/dm2、生产效率;同时也提高了氧化膜质量[4,6],有效的避免了在大电流密度下烧损行为的发生。

本试验中,采用自制氧化电源wD20—500型,以改变电流的波形,来大幅度的提高氧化电流密度。

在室温下对铜硅元素含量高的铝合金进行快速的处理,突破了传统的低电流密度1~5A/dm2 阳极氧化,完成了硬质阳极氧化处理,达到提高生产效率和氧化膜质量的目的。

试验中电流密度可以在5~9 A/dm2内随意选取,氧化时间一般在30~40 min内膜厚即可达到85tan以上,也没有出现烧损。

目前,国内外关于电流对烧损影响的理论解释十分少见,本文比较认可文献[7]的分析,即当用脉冲电流进行阳极氧化时,大电流只在非常短的时间内通过,在短时间大电流的作用下,促进了氧化膜的生长。

又因为短时间内电流变小,所以几乎不会由于焦耳热而出现烧蚀或敷粉现象。

2.2 氧化面气泡对烧损的影响通常,在氧化膜的生长过程中会形成大量的气泡。

这些气泡在上浮的过程中会在氧化面的上方形成一连串气泡流。

通过理论分析可以发现,这些上升的气泡会占据氧化面上方氧化液的体积。

也就是说,氧化面上可导电氧化液体积变小,溶液的导电性变差。

同时,由于氧化面上产生了大量气泡,氧化过程中发生氧化反应的面积就减小,在这些气泡未覆盖区域的电流密度就会增加,氧化反应速度加快。

在处理的过程中,如果电流密度增大,氧化面气泡形成速度更快,阳极上方溶液中含有大量上升的气泡,溶液的导电性进一步变差,氧化面电压增高,会因此生成大量的焦耳热和反应热;在高电压下膜层热量进一步增加;而气体的导热率又比液体减少了一半;达到一定程度后就会引起氧的气体放电,出现火花。

试验中可以观察到,氧化面上形成的气泡会迅速的上浮,在氧化中橡胶密封件与活塞氧化面接触边缘处很容易形成了尺寸较大的气泡,而且不易排除。

分析认为以下三个原因造成在这个区域更容易形成大气泡:(1)在拐角微缝处有较小的界面张力,形成气泡所需做的功较少;(2)界面上存在缝隙,微气泡可直接进入缝隙的空间,使气泡的产生无须克服巨大的附加压力,(3)在交界处形成一个气泡时,气泡的临界半径比平面处更大,因此,在此接触边缘上更加容易生成气泡。

边缘处的气泡上浮需要的浮力更大,结果导致边缘处形成体积相对较大的气泡,远大于其它氧化区形成气泡的体积。

经实验多次观察,烧损的区域无一例外地出现在橡胶密封件与活塞表面接触的边缘上,从而造成橡胶件的破坏。

这充分验证了气泡阻挡热量的有效传递使气泡处电压急剧升高,最后导致气泡内氧气电离,气泡被击穿,出现烧损。

气泡的出现对氧化十分不利,必须及时的排除在氧化面和边缘处产生的气泡,以防止出现烧损。

在生产中可以采取人工或机械的搅拌槽液来排除氧化面上的气泡。

生产中最有效的方法是用赖酸泵泵取酸液来冲刷氧化面,在氧化面上形成旋转上升槽液,快速排除氧化面上的气泡和反应热,已在生产中取得了良好的效果。

也可以采用一种被称为“微爆空气搅拌”(简称M )的工艺技术,在日本已有一些应用。

经测试表明,采用气泡排除法后膜厚达90~107/an,显微硬度HV(载荷0.98N)达4 300~5120N/ram2。

未采用气泡排除法出现烧损现象,膜厚仅在30~64 m之间,显微硬度HV(载荷0.98N)仅在2 200-3 500 N/m 2,显然低于前者。

可见氧化中气泡的出现对烧损行为和氧化膜质量的影响是必须考虑的。

2.3 合金成分对烧损的影响高含铜量铝合金材料经热处理后成为不均相合金,铜以偏析组织存在于晶界,在硬质阳极氧化时,CAIAI2相化合物溶解速度较快,易形成点状脱落,脱落处形成不了氧化膜。

电流就集中到此,易引起产品发生烧损报废。

当含铜量>3%,其影响变得较大。

高含硅量铝合金在硬质阳极氧化时,硅在阳极氧化时不能生成阳极氧化膜,但它能够嵌在膜内。

由于硅是半导体,硅集中处电流较大,氧化膜易被击穿而烧损零件 5。

本试验中通过改变电流波形以后,在处理ZL109合金时选取的电流(5~9)A,/dm2远大于一般高硅铸铝合金所选用的电流(1~4)A/dm2[3、5]。

这说明在电源的设计方面和电流波形的选取上还有巨大的潜力可以挖掘,不同的电源在性能上存在着巨大的性能差别。

3 结论本文分析讨论了在大电流密度下阳极氧化烧损的原因,得出了电流密度、氧化面气泡、合金成分是阳极氧化烧损的主要原因。

除此以外,还有如下一些因素会影响烧损。

零件与挂具接触不好、导电接触不良、阴极损坏,面积太小等也很容易引起烧损行为的出现。

低温有利于膜厚及硬度提高,而且在低温状态下,氧化膜表面生成热和焦耳热易于散发,有利于避免烧损行为的发生 5。

添加剂对阳极氧化烧损行为也有巨大的影响。

如同时添加草酸和二羟基醋酸的低浓度硫酸电解液,可以对含铜的铝合金比较有效的进行氧化而没有烧损的出现,氧化膜厚度可以稳定的达到50 urn。

以一种磺酸基芳香族化合物作为添加剂,使传统硫酸硬质阳极氧化的允许温度上限提高到40℃,同时提高了成膜速度和改善了氧化膜性能。

这种添加剂对超高硅铸铝合金的处理特别有效。

可以处理含硅量达22%-24%的压铸铝合金摩托车活塞,处理后获得硬度达到HV4 200的致密氧化膜。

作者在试验中也加入了以草酸为主的添加剂A,在处理ZL109活塞时有效的防止了烧损,提高了氧化效率。

阳极氧化中烧损发生的原因是多种多样的。

要有效的避免阳极氧化中烧损的发生,可以采取如下防止措施:(1)合理的选取电流密度大小和电流波形,选择合适的电源;(2)必须采取有效的措施快速的排除在氧化面上形成的气泡;(3)根据合金成分的不同选取不同的添加剂,电流波形;(4)尽可能的选择较低的氧化温度;(5)确保零件与挂具接触良好、导电接触良好,阴极导电良好。

参考文献[1]杨丽祥,陈逢凯.柴油机铝活塞的硬质阳极氧化[J].拖拉机与农用运输车,2003,(6):39—41.[2]李雪芹.活塞阳极氧化膜厚度控制[J].内燃机配件,1999,(1):37—38.[3]唐春华.高硅铸铝合金阳极氧化[J].电镀与环保,2003,23(3):33—35.[4]徐瑞东,王军丽,等.铝合金常温脉冲硬质阳极氧化膜性能的研究[J].材料保护,2oo3,36(9):43.[5]韩国东.高硅高铜铝合金硬质阳极氧化技术[J].表面技术,1999,28(5)31—33.[6]刘佑厚,井玉兰,胡若莹.不同电源波形的铝合金硬质阳极氧化[J].电镀与涂饰,2001,23(2):16—19.[7]朱祖芳.脉冲技术在铝合金硬质阳极氧化中的应用[J].电镀与涂饰,2002,21(6):22—26.。

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