铝型材氧化缺陷成因和对策
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。
6063铝合金型材氧化缺陷原因分析及解决
6063铝合金型材氧化缺陷原因分析及解决1问题的提出在实际生产中,加工率大(ε>95%),壁厚较薄(δ≤1.5mm)的T5状态的6063铝合金挤压型材在经硫酸阳极氧化处理后,其表面会呈现有规律(而有时无规律)分布的白色斑点(或无光斑痕)；严重时呈现深色斑痕——“白斑”。
“白斑”的分布规律及特征是：它是在平行于挤压方向的平面上大致等间距的、呈线状或扁四边形状或不规则星点(片)状的、相对于基体表面有微小深度而呈凹槽形的一种表面缺陷。
白斑通常分布于型材的一个或几个表面,有时会分布在型材的所有表面(对薄壁空心型材,则是分布于某一平面或曲面的内外两侧)。
2原因分析在现场见到,“白斑”形成于“碱蚀”工序,在经随后的稀硝酸(或硫酸)“中和”之后,并未消失；经硫酸阳极氧化处理后,又更加清晰地呈现出来。
笔者专门截取了两段“白斑”点面积较大(F=30～40mm2)的碱蚀洗(槽液中,ω(Zn2＋)≥5×106)型材试样。
然后,采用DV－5型原子发射火花直读光谱仪分别对上述两段试样的“白斑”区的成分做了定量分析,其结果如下(表中数据均为质量分数)：由表1的分析结果可见：“白斑”处Si、Mg、Zn元素的含量明显增加：而表2的结果表明：“白斑”处Si、Zn元素的含量明显增加,而Mg元素的含量却有所下降。
从金属材料腐蚀的观点看来,Mg2Si这种表面缺陷实质上是6063铝合金材料发生“剥落腐蚀”的结果。
剥落腐蚀是一种浅表面的选择腐蚀,腐蚀是沿着金属表面发展的,其产物的体积往往比发生腐蚀的金属大得多,因而膨胀。
一般而言,当铝与呈阴极性的异种金属相邻接时,“剥落腐蚀”程度上升。
在电子显微镜下观察发现：“剥落腐蚀”通常沿不溶组成物(如Si,Mg2Si等),或沿晶界进行。
2.1铸锭质量的影响6063铝合金的主要相组成是：α(Al)固溶体、游离Si(阳极相)和F eAl3(阳极相)；当铁含量大于时,有β(F e Si Al)(阳极相)；而当铁含量小于时,有α(F e Si Al)(阴极相)；其他可能的杂质相是：MgZn2、CuAl2等。
铝制品加工厂氧化着色过程常见缺陷改善方案
铝制品加工厂氧化着色过程常见缺陷改善方案随着铝加工工业的蓬勃发展,铝表面处理已成为铝加工过程必不可少的重要生产环节。
铝制品经过表面处理之后。
耐磨、耐蚀、耐光照、耐气候等性能都有很大提高,更重要的是可以着上各种美丽鲜艳的色彩。
由于其它构成装饰的各种建筑物,曰用铝制品,工艺美术品,装饰品,家具用品等美观大方。
适应时代美感的要求,因而铝材的应用价值大为得高。
为了装饰和提高铝材表面性能,在铝材氧化膜上进行着色处理,常用的方法有电解着色法、化学着色法、自然着色法等。
在实际生产中由于人员、工艺、设备、操作等存在差异,每批的产品色差也会存在一定的差异,产生不同的质量缺陷,在特定的介质下,色泽的深浅是由金属粒子沉积量来决定,而与氧化膜的厚度无关。
铝材电解着色的色差的产生,与着色机理、氧化膜的厚度的均匀性及结构与电解着色速度有直接关系。
铝材着色的缺陷大体上有以下几种情况:色浅、色差、染不上色、白点、露白、染色发花、逃色等。
如何解决这一问题,确保每批产品的色差保持一致,并在双方确认的偏差范围内,以满足消费者的要求。
这就要求生产企业,在对型材进行电解着色表面处理时,加以研究和防范。
以下介绍我公司在阳极氧化电解着色生产工艺中常见的质量缺陷和处理方法:一、要着色均匀稳定并把色差控制在一定的范围内,减少着色缺陷的产生,在实际的生产过程中,首先在加强阳极氧化工艺操作的控制,在操作时注意以下几方面的要求。
1、在阳极氧化的型材进入着色槽时必须保持较大的倾斜度,并放置在两极中间,确保左右极距相等。
同时控制上料绑料面积,每挂料总表面积最大不超过44m2。
2、检查槽液浓度,是否符合工艺要求。
3、送电着色时,行车挂钩与导电梁挂钩必须脱开,并静置0.5~1分钟后才能送电着色。
4、同一种颜色的着色电压必须相等,在着色前预先调整好电源电压。
5、着色结束时,必须立即起吊,尽快流尽槽液,尽快转移至水槽水洗,不可在着色槽中停留,严格控制空中起吊时间,充分洗净型材内孔中的酸液后,才能用色板比色,比色时,掌握型材色略深于样板色。
6063铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析
6063铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析6063铝型材经阳极氧化后，具有具有良好的耐蚀性能和装饰性能,近年来,随着国民经济的发展及人们生活水平的提高,铝合金门窗、铝合金幕墙的使用越来越普及,然而不少的铝合金在使用一段时间以后,表面出现形态各异的腐蚀缺陷，其中斑点腐蚀较为常见,严重影响铝型材的使用性能及装饰效果。
为了合理改善铝型材的表面质量，达到控制表面斑点腐蚀的目的，很有必要对斑点缺陷做深入细致的分析。
下面就6063铝型材经阳极氧化后表面出现的斑点腐蚀的问题，分析斑点腐蚀的本质、成因及生成机理，探讨产生斑点腐蚀的关键因素。
1 斑点腐蚀的本质分析由所使用的6063铝型材成分可知，为了确保Mg元素充分形成强化相Mg2Si，一般在配制合金成分时人为的使Si元素适量过剩。
因为随着Si含量的增加，合金的晶粒变细，热处理效果较好。
但另一方面，Si的过剩也有负面作用，使合金的塑性降低，耐蚀性变坏。
研究表明：过剩Si不仅能形成游离态的Si相，还会与基体形成α相(Al12Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2)，这样在铝合金中存在游离态的Si相、α相(Al12Fe2Si)、β相(Al9Fe3Si2)等阴极相粒子和阳极相Mg2Si粒子。
α相和β相对合金的腐蚀性能影响很大，尤其是β相能显着降低合金的腐蚀性能。
斑点处残留物的成分主要是游离Si相和AlFeSi相，同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附，这说明Cl-参与了腐蚀过程。
腐蚀区中锌元素含量较基体高得多，说明合金中的杂质元素锌也参与了腐蚀过程。
阳极氧化工序中，阳极相Mg2Si是合金的点蚀源。
在阳极氧化碱洗时，Mg2Si 粒子优先溶解而形成蚀坑，其中镁溶解在溶液中而硅在铝合金上残留下来，当蚀坑聚集在晶粒上就会使该晶粒颜色发暗。
在硫酸中和工序中硅不易除去，故斑点腐蚀蚀坑底部硅含量较其他区域高。
2 斑点腐蚀的成因分析影响斑点腐蚀的主要因素有预处理过程中的碱洗温度、碱洗时间以及合金成分中的Zn、Fe、Si元素含量与合金的挤压状态等。
铝型材氧化缺陷成因和对策
定义：浸蚀后，残留在材料表面的浸蚀液的过度反应所引起的光泽不均。
现象：浸蚀后，转入水洗工序期间，材料表面部分变干，浸蚀面变为不均匀，变成光泽不均。
原因：（1）浸蚀液老化；（2）浸蚀液温度过高；（3）浸蚀后转入水洗的时间长；（4）气温高时易发生碱烧伤。
对策：（1）控制好浸蚀液（氢氧化钠、溶存铝量等）；定义：由材料中含有的杂质引起的水洗中产生的斑点状腐蚀。
定义：由于杂质混入阳极氧化膜中使氧化膜带黄色。
现象：硫酸阳极氧化膜带黄色，这种氧化膜经点解着色，色调就不一样。
原因：（1）因点解液中或材料合金中的铁、硅等掺入氧化膜中而产生；（2）由于不适应的阳极氧化条件，即低温点解、高电流密度点解，异常厚膜而产生。
对策：（1）降低合金、电解液中铁、硅的浓度；定义：点解中生成的气体或用于搅拌的空气积存在材料间隙、拐角等部位，致使定义：局部析出的ßMg2Si中间相，在阳极氧化后呈现黑斑或白斑。
现象：挤压方向上见到大致等间距的黑、白或灰色的斑点。
在这些斑点部位观察到许多镁-硅系的析出物，其硬度低。
原因：当挤压材与冷却板接触处（等间隔）受到急冷-换热的热过程中，析出ßMg2Si中间相。
析出中间相的铝表面在除污工序中粗糙化，并形成由阳极氧化处理导致的紊乱的氧化膜结构，也可以认为硅粒和未氧化的铝粒子发黑色。
对策：（1）利用冷却风扇控制换热；（2）减少与挤压接触的材料的热传导率。
分析：A6063S-T5 合金的维氏硬度（HV）试验载荷1.96N（200gf）定义：阳极氧化时，由于供电部分接触不好，设定电流值的错误等原因，未流过规定的电流，致使氧化膜几乎没有生成。
现象：氧化膜几乎没有生成，有时表面呈现彩虹色（干涉色），电解着色也不正常。
原因：（1）停电、电源故障等造成点解中断；（2）夹具恶化污浊、夹得不紧；（3）夹具的接触面积不够；定义：着色后部分色调差异，着色外观颜色不均。
定义：材料紧靠状态下进行点解着色时产生的着色不良。
如何解决铝材阳极氧化着色色差精选文档
如何解决铝材阳极氧化着色色差精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-铝材氧化着色过程常见缺陷和处理方法黄瑞强(广西平铝集团有限公司)摘要:实际生产中由于人员、工艺、设备、操作存在差异，型材氧化着色过程中产生的质量缺陷色浅、色差、染不上色、白点、露白、染色发花、逃色等。
本文从实际生产过程中对铝型材氧化着色常见的缺陷问题、提出解决的办法和技术途径。
关键词:铝材着色; 缺陷; 处理随着铝加工工业的蓬勃发展，铝表面处理已成为铝加工过程必不可少的重要生产环节。
铝制品经过表面处理之后。
耐磨、耐蚀、耐光照、耐气候等性能都有很大提高，更重要的是可以着上各种美丽鲜艳的色彩。
由于其它构成装饰的各种建筑物，曰用铝制品，工艺美术品，装饰品，家具用品等美观大方。
适应时代美感的要求，因而铝材的应用价值大为得高。
为了装饰和提高铝材表面性能，在铝材氧化膜上进行着色处理，常用的方法有电解着色法、化学着色法、自然着色法等。
在实际生产中由于人员、工艺、设备、操作等存在差异，每批的产品色差也会存在一定的差异，产生不同的质量缺陷，在特定的介质下，色泽的深浅是由金属粒子沉积量来决定，而与氧化膜的厚度无关。
铝材电解着色的色差的产生，与着色机理、氧化膜的厚度的均匀性及结构与电解着色速度有直接关系。
铝材着色的缺陷大体上有以下几种情况:色浅、色差、染不上色、白点、露白、染色发花、逃色等。
如何解决这一问题，确保每批产品的色差保持一致，并在双方确认的偏差范围内，以满足消费者的要求。
这就要求生产企业，在对型材进行电解着色表面处理时，加以研究和防范。
以下介绍我公司在阳极氧化电解着色生产工艺中常见的质量缺陷和处理方法：一、要着色均匀稳定并把色差控制在一定的范围内，减少着色缺陷的产生，在实际的生产过程中，首先在加强阳极氧化工艺操作的控制,在操作时注意以下几方面的要求。
1、在阳极氧化的型材进入着色槽时必须保持较大的倾斜度，并放置在两极中间，确保左右极距相等。
铝合金挤压、氧化型材缺陷、原因及其对策
3.腐蚀液中的锌浓度减少到3ppm或腐蚀液中加硫化物离子。
3.2氧化型材缺陷，原因及其对策
序号问题原因对策
1
阳极氧化槽液温度过高，降不下来。1.冷冻机制冷量不够。
2.冷冻机冷媒不足。
3.热交换量不足或热交换面结垢。
4.电能在槽液中消耗大，发热量大。1.增加冷冻机功率（台数）。
2.模具进行改进。
3.修整模具导流腔或定径带。
5
桔皮锭坯的成份有偏差或固溶处理不充分，以及不适当的挤压条件等使晶粒变粗大所造成。1.适当调节挤压温度和挤压速度。
2.在矫直工艺中减少拉伸量。
6
粗晶组织
和锭坯的成份及组织有关，或者由于在挤压时变形热效应造成温度升高所致。1.改变化学成份或选择适当的均匀化处理条件。重新设计合理的模具结构。
2.电接点少。
3.导电杆退膜不彻底，使得导电杆与型材接触不良。
4.电解液温度过高。
5.阴极面积不足。
2.使用没有裂纹和氧化物夹杂的锭坯；防止锭坯过热；铸锭前对溶液进行充分除气处理。
3.操作中减慢挤压速度；控制热处理的气氛，防止水蒸气的进入；增大余压；减少对挤压垫和模具的润滑。
8
夹渣
锭坯的表面层或挤压筒内壁上的异物被卷入而出现在挤压型材的表面；由于模具设计时模孔位置过于接近外圆所造成。1.在模具设计上尽可能使模孔位于模具中心；对于中空的型材时，应把分流孔的外接圆缩小。
2.补充冷媒。
3.增大热交换面或清洗热交换部分。
4.采用脉冲阳极氧化。
2槽端实际电压远低于表上显示数值。1.导电横梁与电极接触不良。
2.电极连接处螺丝松动或锈蚀，使得此处电阻大。
3.电压表故障。
1.用砂纸将接触部位磨平磨光亮。
铝型材成品缺陷及分析
1、表面处理前不要被水所沾湿；
2、轻度的腐蚀加长碱蚀时间即可消除
雾腐蚀
表面处理前材料在酸雾、碱雾中形成的点状腐蚀
进行氧化和着色后，点状腐蚀更明显
挤压后，直到表面处理的保管期间附着了雾，从而被腐蚀
1、在没有雾气的场所保管；
漆膜上水分附着，例如复合膜制品与复合膜制品之间长时间保持水分的场合发生
1、烤干终了后，留意材料的搬送和保管时不要附着水分
2、附着了水的场合要迅速除去
3、湿洗条件强的话不明显
挤压管材外表面常见的缺陷、废品及产生原因表
名称
产生原因
划沟、擦伤
1、模子工作带有伤痕
2、工作带粘有金属
3、挤压筒落入过多的润滑油
起皮、气泡
1、挤压筒磨损超过标准规定
2、挤压筒太脏，粘有油、石墨、水等
3、同时使用的两个挤压垫片之间直径差太大
4、挤压筒温度及挤压温度过高
5、铸锭本身有砂眼、气泡等
6、铸锭直径超过允许负偏差
在腐蚀及阳极氧化处理时，发生的在挤压方向上色调一场的带状模样。一般在着色工序较显著，但如加深腐蚀则不明显
1、铸棒的低倍和显微组织不均匀，
2、铸棒的均匀化处理不充分；
3、包含加工和热处理的挤压条件不恰当
1、铸棒的细化结晶及凝固时冷却条件的选择；
2、恰当的挤压条件
大气腐蚀
材料在大气中慢慢地发生的腐蚀
通常，材料被大气污染了的水沾湿，在表面生成三羟铝石，因这部分难以表面处理，与其他部分产生差别，从而残留的痕迹。
当铸锭长度与直径之比大于4-5时，填充时会产生双鼓变形，在挤压筒的中部产生一个封闭空间。随着填充的进行，次空间体积减少，气体压力增大，而进入铸锭表面的微裂纹中，这额裂纹通过模子时被焊合，则在制品表面形成气泡，或者未能焊合出模孔后形成起皮。
铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施
铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施1. 引言铝及其合金广泛应用于各个领域，包括建筑、汽车、航空航天以及电子等行业。
为了增强其耐腐蚀性和提高外观，常常会对铝材进行硫酸阳极氧化处理。
然而，这种过程中可能会出现一些常见故障，影响其表面质量和性能。
本文将深入探讨铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障的原因及排除措施，以帮助读者更好地理解和解决这些问题。
2. 铝及铝合金硫酸阳极氧化常见故障2.1 腐蚀腐蚀是铝及铝合金硫酸阳极氧化常见的问题之一。
这可能是由于阳极氧化处理中的规范不当导致的，例如处理时间过长或温度过高。
可能存在原材料质量问题，如含有过多的杂质或不纯的硫酸，导致更易腐蚀的氧化层形成。
排除措施：正确控制氧化处理参数，如时间和温度，以确保处理的一致性。
应定期检查硫酸的质量，并确保其纯度。
如果发现腐蚀问题，可以考虑增加氧化电压和降低氟离子浓度，以增加氧化层的密度和耐蚀性。
2.2 颜色不均匀铝及铝合金硫酸阳极氧化处理过程中出现的颜色不均匀也是一个普遍存在的故障。
这可能由于电解液中存在浓度梯度或流速不均匀导致的。
铝材基体的合金成分也可能会影响颜色的均匀性。
排除措施：确保电解液的浓度均匀，可以通过搅拌电解液或增加搅拌装置来实现。
另外，调整电流密度和处理时间，以平衡铝材表面的氧化反应速率，从而避免颜色不均匀问题的发生。
2.3 孔洞和气泡在铝及铝合金硫酸阳极氧化过程中，孔洞和气泡也经常出现。
这可能是由于工艺参数设置错误，如电流密度或处理时间过高，导致氧化层无法均匀形成。
排除措施：调整工艺参数，以确保电流密度适中，并根据铝材的形状和尺寸合理设定处理时间。
使用合适的搅拌设备可以提高电解液的流动性，从而减少气泡和孔洞的产生。
3. 其他问题与个人观点除了上述常见故障，铝及铝合金硫酸阳极氧化过程中可能还会遇到其他问题。
电解槽污染、表面纹理不佳以及氧化层附着力不强等。
针对这些问题，应该结合具体情况进行分析和解决。
铝表面阳极氧化处理方法及缺陷分析
铝表面阳极氧化处理方法及缺陷分析铝表面阳极氧化处理方法一、表面预处理无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧化铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。
因此在氧化处理之前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。
（一）脱脂铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。
几种脱脂方法及主要工艺列于表-1。
在这些方法中，以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。
二）碱蚀剂碱蚀剂是铝制品在添加或不添加其他物质的氢氧化钠溶液中进行表面清洗的过程，通常也称为碱腐蚀或碱洗。
其作用是作为制品经某些脱脂方法脱脂后的补充处理，以便进一步清理表面附着的油污赃物；清除制品表面的自然氧化膜及轻微的划擦伤。
从而使制品露出纯净的金属基体，利于阳极膜的生成并获得较高质量的膜层。
此外，通过改变溶液的组成、温度、处理时间及其他操作条件，可得到平滑或缎面无光或光泽等不同状态的蚀洗表面。
蚀洗溶液的基本组成是氢氧化钠，另外还添加调节剂（NaF、硝酸钠），结垢抑制剂、（萄糖酸盐、庚酸盐、酒石酸盐、阿拉伯胶、糊精等）、多价螯合剂（多磷酸盐）、去污剂。
（三）中和和水清洗铝制品蚀洗后表面附着的灰色或黑色挂灰在冷的或热的清水洗中都不溶解，但却能溶于酸性溶液中，所以经热碱溶液蚀洗的制品都得进行旨在除去挂灰和残留碱液，以露出光亮基本金属表面的酸浸清洗，这种过程称为中和、光泽或出光处理。
其工艺过程是制品在300-400g/L 硝酸（1420kg/立方米）溶液中，室温下浸洗，浸洗时间随金属组成的不同而有差异，一般浸洗时间3-5 分钟。
铝合金阳极氧化常见缺陷及解决方法
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铝合金氧化膜缺陷
铝合金氧化膜缺陷
铝合金氧化膜缺陷主要有以下几种：
1.表面不均匀：这主要是由于铝表面的质量、电解质、电流密度、
电解时间等因素导致的。
2.氧化膜剥落：这可能是由于氧化时间过长或电流密度过大等原因
造成的。
3.氧化膜粉化：这通常是由于氧化时间过长或电流密度过大等原因
造成的。
4.氧化膜表面有气泡：这可能是由于氧化过程中电压波动或电解液
温度过高导致的。
5.氧化膜表面有斑点：这可能是由于铝材表面不干净或电解液中含
有杂质等原因造成的。
6.氧化膜表面有划痕：这可能是由于铝材表面有划痕或电解液中含
有杂质等原因造成的。
7.氧化膜颜色不均匀：这可能是由于铝材表面不干净或电解液浓度
不均匀导致的。
8.氧化膜厚度不均匀：这可能是由于铝材表面不平整或电解液浓度
不均匀导致的。
9.氧化膜耐腐蚀性不达标：这可能是由于铝材表面不干净或电解液
浓度不均匀导致的。
以上是铝合金氧化膜的一些常见缺陷，在进行铝合金氧化处理时，
需要注意控制好相应的工艺参数，如电流密度、电解时间、电解液浓度等，以确保得到的氧化膜质量合格且性能优良。
铝合金型材氧化膜缺陷原因
表面处理】铝合金型材氧化膜缺陷原因铝合金建筑型材氧化膜质量缺陷原因1氧化膜质量缺陷氧化膜质量的主要缺陷是氧化膜厚度和封孔度质量达不到铝合金建筑型材标准GB/T5237-200所规定的要求，不能保证在正常使用情况下铝型材的耐腐蚀、耐候性等性能指标。
1.1 氧化膜厚度缺陷氧化膜厚度是阳极氧化膜技术指标中最重要的指标，对铝型材的耐腐蚀、耐磨性、耐候性起着重要的作用，直至影响铝型材的使用寿命。
氧化膜厚度的主要技术指标是氧化膜的最小平均厚度和最小局部厚度。
氧化膜厚度出现的主要问题是膜厚达不到标准规定的最小值。
国内目前普遍采用的阳极氧化方法是直流电硫酸阳极氧化法，即采用10%～20%的硫酸作为电解液，保持直流电压15～20V，电流密度1～2A/dm2，电解液温度15～20℃，氧化时间在30分钟以上，就可保证铝型材的氧化膜厚度达到标准规定10um以上。
(硫酸 :H2SO412~25wt%,浴溫21℃,電流密度 260A/m,電壓 12~22V.合理)该方法影响氧化膜形成和生长的主要因素有电解液温度、成分及其浓度、电流密度、直流电压、氧化时间和合金成分。
电流密度低，氧化时间不足，电解液温度偏高或局部过热，合金中Cu, Si, Fe含量过高等都会影响到氧化膜的厚度及色差。
从技术角度采取以下措施是能够保证氧化膜厚度合格：1、合理控制电流密度和电压，保持稳定；2、加强电解液的搅拌，保证温度均匀；3、保证电解液的成分和浓度；4、保证足够的氧化时间；5、铸锭熔铸时注意控制成分，提高合金成分的均匀性。
正常的阳极氧化过程，阳极氧化膜的厚度是随着阳极氧化的时间增加而增加的，当然随着时间的增加，生产成本也会增加，实践证明平均每吨铝型材氧化膜厚度每增加1um，将增加成本100～120元。
一些生产厂家为了降低生产成本而不惜缩短阳极氧化时间，降低阳极氧化膜的厚度，这是造成氧化膜不合格的首要原因，技术上的工艺因素只是次要的。
1.2 封孔质量缺陷封孔是铝型材在阳极氧化后，将氧化膜外表面的多孔质层封闭，减少氧化膜的孔隙及其吸附能力的一道工序，从而提高氧化膜的耐腐蚀性、防污染和电磁绝缘性能，从根本上保证铝型材使用时的寿命。
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。
铝合金型材表面氧化处理工艺缺陷及解决方法探究与探讨
铝合金型材表面氧化处理工艺缺陷及解决方法探究与探讨摘要：随着科学技术的进步，铝及铝合金表面型材氧化技术越来越多的应用到工业产品的生产及工艺优化中。
铝的化学性质活泼，在产品成型后与空气的接触当中，能够自发形成一层保护膜（氧化铝），这层保护膜能够防止铝材进一步氧化，还能提升产品机械强度、硬度与耐腐蚀性。
不过因为自然成膜厚度薄、结构比较疏松、相对硬度小、耐磨性很差等，故需要经过阳极氧化技术在铝材表面人为成膜，以达到提升硬度与耐磨性目的。
但是在处理过程中，往往遇到诸如表面斑点、部分零件腐蚀、异色等问题，本文主要通过对该类问题的试验与分析，提出了解决同类问题的方法，希望能够提供一定的指导。
关键词：氧化铝；工艺流程；缺陷；解决一、引言铝电解生产工程非常复杂，生产过程中不可预测、难以精确控制的因素比较多，对此，目前铝材工艺生产水平还不能达到一个令人满意的程度，无论采用何种方法加工的铝材，总是会出现部分缺陷，例如阳极氧化后部分产品会出现表面斑点、腐蚀；表面存在着部分污垢和缺陷，如残留油污、沥青、焊接溶剂、盐类、轻微的划擦伤等。
鉴于此，针对这一问题，在生产过程中有效控制生产工艺，生产出合格的令人满意的产品，本文就如何解决在铝制品生产过程中缺陷的解决方法进行详细地阐述。
二、生产工艺铝及铝制品生产工艺的主要流程：喷砂处理---表面清洁、除油---氧化---染色（需要染色时使用）---封孔---烘干等。
铝型材喷砂是指为去除铝型材表面的拉伸痕而采用的打砂工艺。
氧化是指通过阳极氧化工艺对铝型材的表面形成一层保护膜。
染色是由于氧化膜是由大量垂直于金属表面的六边形晶胞组成，每个晶胞中心有一个膜孔，并具有极强的吸附力，当氧化过的铝制品浸入染料溶液时，染料分子通过扩散作用进入氧化膜的膜孔中，同时与氧化膜形成难以分离的共价键和离子键，即可形成染色。
封孔是因为这种键结合是可逆的，在一定条件下会发生解吸附作用。
所以，染色之后，必须经过封孔处理，将染料固定在膜孔中。
铝材氧化常见缺陷及其形成原因
铝材氧化常见缺陷及其形成原因
1、白线:这是最常见也是最令人头痛的表面缺陷之一，其成因主要是因为材料中成份不均，含有杂质等。
2、暗影：这也是常见缺陷，其原因主要是挤压时模具固定不稳，材
料流速不均匀而造成。
3、砂眼：顾名思义，由于铝材中含有杂质。
4、局部无氧化膜：装夹位置不当、氧化液太稀或是除油末干净。
5、氧化膜疏松有粉末状：氧化时间过长或是加硫酸后溶液是不均匀。
6、变形：一般氧化前或后需机加工的产品，由于加工时装夹不当或
是加工中进刀量太大所引起。
7、划伤：加工、运输过程中保护不当所引起。
型材氧化缺陷分析和解决方案
前 言言下面以列表下面以列表的方式对阳极氧化的方式对阳极氧化的方式对阳极氧化、、电泳涂装铝合金挤压型材对一些常见缺陷（俗称俗称））的起因的起因、、定义定义、、特征及对策特征及对策，，根据本人多年的一线生产总结经验进行的说明经验进行的说明，，供有需要的有需要的技术人员技术人员技术人员、、生产人员作为工作参考生产人员作为工作参考。
：003名 称粗晶 起因起因工序工序工序 挤压淬火、碱蚀定义定义：：在碱蚀中产生的晶粒分散的梨皮状花样特征特征：：随碱蚀槽中溶解锌的增加，会出现晶粒和晶粒取向导致的溶解差异，变成闪烁梨皮花样，这种现象，伴随浸蚀进行而清晰(太阳光线直照时明显发亮，呈晶粒状，在正视时表面明显光亮度不一致，经常性呈线状出现，特别是含Si 较高型材的四周边缘。
外观外观：：发生原因发生原因：：这种现象是由浸蚀液溶解Si 导致的，并随其浓度的增加而清晰,这种现象还受合金中Si 含量及晶粒大小、取向等的影响。
对策对策：：（1）选择含合适的化学成分的铝棒进行挤压；（2）挤压生产时注意控制在线淬火温度；（3）适当控制碱蚀时间和碱槽温度名 称 氧化膜发黄 起因起因工序工序工序 阳极氧化定义定义：：由于杂质混入阳极氧化膜中使氧化膜带黄色特征特征：：硫酸阳极氧化膜呈现黄色，这种氧化膜经电解着色后色调不一样。
外观外观：：发生原因发生原因：：（1）因电解液中或材料合金中的铁、硅等掺入氧化膜中而产生；（2）由于不适应的阳极氧化条件，即低温电解、高电流密度电解，异常厚膜而产生。
对策对策：：（1）降低合金、电解液中铁、硅的浓度；（2）选择适当的阳极氧化条件。
007 名 称 氧化粘连 起因起因工序工序工序 氧化 定义定义：：由于扎排型材接近，发生型材之间的叠置，前处理不均匀或者氧化的时候，氧化膜不能正常生成。
特征特征：：未生成氧化膜的部分及氧化膜非常薄的部分中可以看到紧邻型材的痕迹，有时部分地呈现彩虹色。
外观外观：：发生原因发生原因：：电解中型材紧靠叠置及异常接近造成的对策对策：：（1）调整好适宜的吊装间隔；（2）紧固夹具；（3）弃掉弯曲的夹具；（4）勿吊装弯曲的、翘曲的型材；008 名 称 气泡气泡 起因起因工序工序工序 氧化定义定义：：电解中生成的气体或用于搅拌的空气积存在材料间隙、拐角等部位，致使这些部位不能生成阳极氧化膜，也不能正常着色。
铝型材氧化缺陷成因和对策
铝型材氧化缺陷成因和对策文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]定义：由于过度浸蚀变成粗糙表面。
现象：由于浸蚀表面粗糙，变成梨皮状态。
不仅降低光泽而且过度溶解甚至影响尺寸精度。
定义：浸蚀后，残留在材料表面的浸蚀液的过度反应所引起的光泽不定义：由材料中含有的杂质引起的水洗中产生的斑点状腐蚀。
现象：阳极氧化前的含硫酸水洗水中（硫酸脱脂或中和后）发生的斑点腐蚀，因其形状类似雪花结晶而得名。
而且正常部分的表面有时也变为闪闪发光的梨皮状花样。
原因：含在材料中的微量锌和镓与溶存在阳极氧化前的水洗中的硫酸根和氯离子发生反应而产生的。
表明面之所以成梨皮状，是因为不同晶界与晶粒取向引起溶解量的不同，也有材料中锌的影响。
水洗和浸蚀中发生，与光亮花样相类似的现象。
但在硝酸去污后的水洗中不发生。
定义：点解时材料的重置，异常接近等原因，氧化膜不能正常生成。
现象：未生产氧化膜的部分及氧化膜非常薄的部分中可以看到紧邻型材的痕迹，有时部分地呈现彩虹色（干涉色）定义：点解中生成的气体或用于搅拌的空气积存在材料间隙、拐角等部定义：局部析出的?Mg2Si中间相，在阳极氧化后呈现黑斑或白斑。
定义：阳极氧化后氧化膜表面生成白粉。
现象：阳极氧化后氧化膜变为白色粉末，不透明，容易用手擦除去。
原因：在高温、高浓度的点解液中长时间点解时，或点解后的浸渍时间过长时，氧化膜因化学溶解而粉化。
对策：（1）降低电解液的温度、浓度；定义：阳极氧化时，由于供电部分接触不好，设定电流值的错误等原因，未流过规定的电流，致使氧化膜几乎没有生成。
现象：氧化膜几乎没有生成，有时表面呈现彩虹色（干涉色），电解着色也不正常。
原因：（1）停电、电源故障等造成点解中断；定义：阳极氧化膜混入杂质，氧化膜结构不同等原因，造成氧化膜为乳定义：着色后部分色调差异，着色外观颜色不均。
现象：点解着色的色调模糊深浅不均匀。
原因：（1）阳极氧化后水洗不充分或者长时间的水洗；（2）用异常的水质进行水洗；定义：碱溶液附着在待点解着色材料上产生的液流痕状颜色不均。
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（2）防止型材摇摆；
）清除落下的材料；3（
（4）调整极间距离。
2.7点解不良
缺陷名
点解不良
对应英语
Current carryingdefect
曾用名
通电不良
产生工序
阳极氧化
起因工序
压挤
定义：阳极氧化时，由于供电部分接触不好，设定电流值的错误等原因，未流过规定的电流，致使氧化膜几乎没有生成。现象：氧化膜几乎没有生成，有时表面呈现彩虹色（干涉色），电解着色也不正常。1）停电、电源故障等造成点解中断；原因：（2）夹具恶化污浊、夹得不紧；（3）夹具的接触面积不够；（4）设定电流值错误。（）清理夹具接点；对策：（1接触面积；（2）增大夹具
原因：（1）附着在表面处理前材料上的油脂，在脱脂处理中未除去就进行浸蚀处理。
（2）脱脂条件偏离控制范围。
对策：（1）确认挤压工序中使用的切削油，防锈剂；
（2）使脱脂条件在控制范之内。
1.2过浸蚀
缺陷名
过浸蚀
对应英语
Rough etching
曾用名
Coarse etching
产生工序
浸蚀
起因工序
浸蚀
定义：由于过度浸蚀变成粗糙表面。
（2）选择适当的处理时间；
（3）减少再处理次数。
1.3碱烧伤
缺陷名
碱烧伤
对应英语
Alkali-burned
pattern
曾用名
产生工序
浸蚀
起因工序
浸蚀
定义：浸蚀后，残留在材料表面的浸蚀液的过度反应所引起的光泽不均。
现象：浸蚀后，转入水洗工序期间，材料表面部分变干，浸蚀面变为不均匀，变成光泽不均。
）浸蚀液老化；1原因：（．
缺陷名
短路
对应英语
Short circuit
曾用名
电蚀、溶解、穿孔、火花
产生工序
阳极氧化电解着色电泳涂漆
起因工序
阳极氧化点解着色电泳涂漆
定义：通电时，材料与对极接触而使部分材料溶解。
现象：阳极氧化、电解着色、电泳涂漆工序中对电极与材料短路，材料的一部分流过大电流而溶解。
原因：对电极与材料接触或通过掉落的材料而短路。
分析：金相电子显微镜，扫描电子显微镜观察；
白点中央部位有缺陷，其周围有同心圆裂纹，是一种近似于剥落状缺陷。
EPMA（电子探针微区分析）分析：
慧星状部分与正常部分比较，镍的尖峰小。
3.4碱流痕
缺陷名
碱流痕
对应英语
Alkali slobbery stain
曾用名
碱滴痕
产生工序
电解着色
起因工序
浸蚀后水洗~电解着色
现象：由于浸蚀表面粗糙，变成梨皮状态。不仅降低光泽而且过度溶解甚至影响尺寸精度。
原因：因漕液条件（浓度、温度）、处理时间、再处理次数等不当而变成过度浸蚀。使用添加剂时也受其影响。此外，由于处理材料的合金成分、挤压、轧制等条件不同，其结果也有所不同。
对策：（1）选择适当的漕液条件（氢氧化钠浓度、溶存铝量、温度）；
）确定设定电流密度值。（3乳白2.8
缺陷
曾用名
产生工序
阳极氧化
起因工序
阳极氧挤压、铸造、化
定义：阳极氧化膜混入杂质，氧化膜结构不同等原因，造成氧化膜为乳白色。现象：阳极氧化膜失去透明性而发白。原因：（1）高温下点解处理2）热水洗涤时间短（3）挤压条件不正确（挤压温度低等）（）硅、铁、锰等含量的偏差。（4）选择适当的阳极氧化条件；对策：（1（2）选择适当的热水洗涤条件；（3）改进挤压条件；4）选择适合的合金成分。（氧化膜烧损2.9
对策：（1）利用冷却风扇控制换热；
（2）减少与挤压接触的材料的热传导率。
分析：
A6063S-T5合金的维氏硬度（HV）
试验载荷1.96N（200gf）
正常部分黑斑部分
1 96.3 91.1
2 96.3 86.8
3 94.6 84.4
平均95.9 87.6
2.6粉化
缺陷名
粉化
对应英语
Pwodreing（JIS）
缺陷名
色泽灰暗（2）
对应英语
Dull colour
曾用名
产生工序
电解着色
起因工序
碱蚀
定义：着色后色调外观发暗。
现象：着色后色调发暗，外观混浊。
原因：碱蚀中，高温高浓度或处理时间长造成的。．
对策：（1）设定正确的碱蚀条件；
缺陷名
气体积存
对应英语
Defects of gasAccumulation
曾用名
气包
产生工序
阳极氧化电解着色
起因工序
阳极氧化电解着色
定义：点解中生成的气体或用于搅拌的空气积存在材料间隙、拐角等部位，致使这些部位不能生成阳极氧化膜，也不能正常着色。
现象：材料间隙或拐角部位阳极氧化膜局部地较薄或未生成，在电解着色时不能均匀地着色。
现象：挤压方向上见到大致等间距的黑、白或灰色的斑点。在这些斑点部位观察到许多镁-硅系的析出物，其硬度低。
原因：当挤压材与冷却板接触处（等间隔）受到急冷-换热的热过程中，析出?Mg2Si中间相。析出中间相的铝表面在除污工序中粗糙化，并形成由阳极氧化处理导致的紊乱的氧化膜结构，也可以认为硅粒和未氧化的铝粒子发黑色。
铝型材氧化缺陷成因和对策
铝阳极氧化技术
缺陷成因和对策
第一部分：铝阳极氧化电泳涂装膜的缺陷汇编
第1章前处理工序的缺陷
1.1脱脂不良
缺陷名
脱脂不良
对应英语
Uneven degreasing
曾用名
产生工序
脱脂
起因工序
脱脂
定义：由于脱脂不完全而产生的浸蚀不均。
现象：因浸蚀不均变成凸凹不平，呈现不同光泽。着色后变成色斑。
对策：（1）降低合金、电解液中铁、硅的浓度；（2）选择适当的阳极氧化条件。2.2叠置
阳极氧化
起因工序
阳极氧化
缺陷名
叠置
对应英语
Crossing，overlapping
曾用名
产生工序
阳极氧化
起因工序
阳极氧化
定义：点解时材料的重置，异常接近等原因，氧化膜不能正常生成。现象：未生产氧化膜的部分及氧化膜非常薄的部分中可以看到紧邻型材的痕迹，有时部分地呈现彩虹色（干涉色）原因：点解中型材紧靠重置及异常接近造成的。对策：（1）调整好适宜的吊装间隔；（2）紧固夹具；（3）弃掉弯曲的夹具；（4）勿吊装弯曲的、翘曲的型材；（5）降低搅拌速度及循环量。2.3气体积存
（2）选好水洗水的质量；
（3）延长预浸时间；
（4）配制好着色液浓度，调整好PH值，除去杂质；
（5）重新确定搅拌条件和循环条件；
（6）调整着色工序后的水洗水的PH值。
3.2叠置褪色
缺陷名
重叠褪色
对应英语Overlapping
曾用名重置
产生工序
电解着色
起因工序电解着色
定义：材料紧靠状态下进行点解着色时产生的着色不良。现象：材料紧靠部分的电流密度低，颜色变浅。原因：（1）型材间距小；（2）竖吊夹具的垂直度不够（未垂直）。对策：（1）进行适当的吊挂间距调整，细小的材料及摇摆大的材料，要进行防止摇摆处置；（2）夹具定期维护，注意因夹具不稳而摇摆与材料的倾斜。3.3慧星状斑点
缺陷名
氧化膜烧损
对应英语Burning of anodic）Oxide coating（JIS
烧损曾用名
产生工序
阳极氧化
起因工序阳极氧化
定义：阳极氧化因电流密度局部过大变成烧伤状外观。现象：阳极氧化处理中，电流局部集中处升高温度，氧化膜厚度增加、泛白，成为粉状；氧化膜烧损的周围，氧化膜也变薄。．
原因：接点面积不够，材料与对电极接近产生电流密度局部过大，搅拌能力不足和搅拌不均引起温度分布不均；以及溶存铝量极大增加都造成氧化膜烧损。
定义：着色后部分色调差异，着色外观颜色不均。
现象：点解着色的色调模糊深浅不均匀。
原因：（1）阳极氧化后水洗不充分或者长时间的水洗；
（2）用异常的水质进行水洗；
（3）点解着色预浸时间短；
（4）着色液质不好（PH异常、混入杂质）
（5）搅拌不够或过度；
（6）着色后的水洗水的PH异常。
对策：（1）调整好阳极氧化后的水洗时间；
定义：碱溶液附着在待点解着色材料上产生的液流痕状颜色不均。附着碱溶液的部分不着色或者为淡色。
现象：碱蚀处理后，夹具或电解料架的水洗不充分时，这些部分残存有碱液。在电解着色前，碱液流到材料表面而妨碍金属的析出。另外，镍着色液的适宜PH值通常为弱酸性，所以，PH值部分高的地方就不着色。
原因：在碱蚀处理中，附着在夹具或电解料架的碱液，在其后的水洗工序中没有彻底地洗掉。
对策：（1）加强夹具的水洗；
（2）改变夹具的结构；
（3）调整水洗液面的高度。
3.5色泽灰暗（1）
缺陷名
色泽灰暗（1）
对应英语
Dull colour
曾用名
产生工序
电解着色
起因工序
铸造
定义：着色后色调外观发暗。现象：着色后色调发暗，无光泽而发白。原因：6063合金坯料均质化处理，氢进入坯料中，受它的影响，浸蚀状态发生变化，着色后就发白。此反应也与二氧化硫（亚硫酸）气体有关，所以在燃烧丙烷及煤油的直接炉中进行均质化处理时容易产生这种现象。对策：（1）控制炉内水蒸气，二氧化硫（亚硫酸）气体量（2）均质化处理使用间接炉。3.6色泽灰暗（2）
对策：（1）确保适当的接点面积；
（2）改善对电极配制；
（3）增加点解溶液循环量及均匀地循环；
（4）设定适当的电流密度；
（5）确定点解液条件，特别是溶存铝量。
第三章：点解着色工序产生的缺陷
3.1颜色不均