阳极氧化中烧损行为及防止
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

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

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

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[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

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。
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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。
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