純鋁管鋁的陽(yáng)極氧化是以鋁或鋁合金作陽(yáng)極
鋁的陽(yáng)極氧化是以鋁或鋁合金作陽(yáng)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(yáng)極氧化處理應(yīng)用為廣泛。鋁和鋁合金硫酸陽(yáng)極氧化氧化膜層有較高的吸附能力，易進(jìn)行封孑L或著色處理，更加提高其抗蝕性和外觀。陽(yáng)極氧化膜層厚一般3～15μm，鋁合金硫酸陽(yáng)極氧化工藝操作簡(jiǎn)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(yáng)極化過(guò)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(duì)提高鋁合金硫酸陽(yáng)極氧化質(zhì)量有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 常見(jiàn)故障及分析
(1)鋁合金制品經(jīng)硫酸陽(yáng)極氧化處理后，發(fā)生局部無(wú)氧化摸，呈現(xiàn)肉眼可見(jiàn)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(jiàn)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(huì)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(wú)氧化膜或呈黑斑點(diǎn)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(guò)高，往往會(huì)使氧化膜出現(xiàn)黑斑點(diǎn)或黑條紋，影響氧化膜的抗蝕防護(hù)性能。
(2) 同槽處理的陽(yáng)極氧化零件，有的無(wú)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。這類故障在硫酸陽(yáng)極氧化工藝實(shí)踐中往往較多發(fā)生，嚴(yán)重影響鋁合金陽(yáng)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(yáng)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(dǎo)電性。導(dǎo)電s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(guò)，又要盡可能減少夾具和零件間的接觸印痕。接觸面積過(guò)小，電流密度太大，會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱易燒損零件和夾具。無(wú)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徹底清除所致。
(3) 鋁合金硫酸陽(yáng)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(yán)重粉層，抗蝕性低劣。這一類故障多發(fā)生在夏季，尤其是沒(méi)有冷卻裝置的硫酸陽(yáng)極化槽，往往處理1-2槽零件后，疏松粉化現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)，明顯地影響氧化膜的質(zhì)量。
由于鋁合金陽(yáng)極氧化膜電阻很大，在陽(yáng)極氧化工藝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量焦耳熱，槽電壓越高產(chǎn)生熱量越大，從而導(dǎo)致電解液溫度不斷上升。所以在陽(yáng)極氧化過(guò)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(guò)30℃，氧化膜會(huì)產(chǎn)生疏松粉化，膜層質(zhì)量低劣，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生“燒焦”現(xiàn)象。另外，當(dāng)電解液溫度恒定時(shí)，陽(yáng)極電流密度也必須予以限制，因?yàn)殛?yáng)極電流密度過(guò)高，溫升劇烈，氧化膜也易疏松呈粉狀或砂粒狀，對(duì)氧化膜質(zhì)量十分不利。
(4) 偶然發(fā)生鋁合金硫酸陽(yáng)極氧化后氧化膜暗淡無(wú)光，有時(shí)產(chǎn)生點(diǎn)狀腐蝕，嚴(yán)重時(shí)黑色點(diǎn)狀腐蝕顯著，導(dǎo)致零件報(bào)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(yáng)極氧化過(guò)程中，中途斷電又重新給電，往往會(huì)使氧化膜暗淡無(wú)光，而中途停電零件在清洗槽停留過(guò)久，清洗水槽酸度過(guò)高，水質(zhì)不凈，含懸浮物、泥砂等較多，往往會(huì)使鋁合金制件發(fā)生電化學(xué)腐蝕，發(fā)生點(diǎn)狀腐蝕黑斑等。有時(shí)向電解液中添加自來(lái)水，水經(jīng)漂白粉處理且 Cl-含量超標(biāo)或有時(shí)盛裝過(guò)HCl的容器未經(jīng)徹底清洗又盛裝硫酸，都會(huì)使陽(yáng)極氧化電解液中混人超量的Cl-，從而導(dǎo)致鋁合金零件陽(yáng)極氧化產(chǎn)生點(diǎn)狀腐蝕使產(chǎn)品報(bào)廢等。
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