阳极氧化和封孔发现的缺陷及其特征、成因及对策
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
缺 陷
特 征
产 生 原 因
对 策
白斑(白点)
表面有点状或水星状的白色花样,而氧化膜并未剥落
合金中夹杂金属间化合物或其他异物,使氧化膜产生不连续处
改善铸造和挤压,防止卷入异物;铝棒进行均匀化处理等
表面有点状未着色部分,而氧化膜未剥落
阳极氧化膜上附着碱雾末
加大碱洗槽的排气能力,改变车间的气流方向等
白灰
阳极氧化发生的白灰
见粉化(氧化灰)
见粉化(氧化灰)
封孔发生的白灰
见粉化(封孔灰)
见粉化(封孔灰)
彩虹色(干涉色)
阳极氧化膜出现彩虹色
阳极氧化失败;如大气曝露后出现则表面有封孔灰
全面检查工艺和设备
粗晶表面(粗晶带)
在挤压方向上呈粗晶条带或条纹,碱洗和阳极氧化使该缺陷显露
挤压时,铝不能以均匀的速度流经模具;挤压比不够
改进模具设计;加大挤压比
点腐蚀
阳极氧化膜上细微麻点,边缘处更为明显
阳极氧化槽液氯化物含量高
检查水质(槽液中去除氯离子非常困难)
粉化(封孔灰)
沸水封孔后发生的白灰,用湿布可以抹去;封孔灰不与染料作用,可与氧化灰相鉴别
沸水封孔所用水的硬度高,如溶解了较多盐类的自来水
更换封孔水;添加除灰剂;用20%(体积分数)的硝酸溶液洗灰,再用水清洗
粉化(氧化灰)
阳极氧化膜局部发生的白灰;湿布可以擦去,干燥后又再次出现
阳极氧化局部过热
槽液温度高;空气搅拌不充分;局部挂料太密
黑斑
阳极氧化后在挤压方向上大致等距离出现的黑、白或灰色斑
挤压冷却时析出的Mg2Si中间相,使阳极氧化膜的结构紊乱
加大加压的冷却风量;减小挤压件接触物的热导率
焊合线明显
中空型材在碱洗和氧化后出现发暗的线或带,偶尔在半中空挤压型材上发生
挤压时,模具进口处金属的压力不够
改进模具设计;加大挤压比
碱洗流痕
碱液在铝表面流动发生的碱蚀痕迹
碱液局部腐蚀铝工件
缩短碱洗槽转移到水洗的时间;降低碱洗液的温度;降低碱洗槽液的腐蚀性
亮度下降
阳极氧化膜的亮度明显下降并且感觉失光发暗
挤压出口温度过高或冷却太慢;氧化温度低或电流密度大;碱洗不良或除灰不够;氧化槽液重金属离子高;封孔工艺不当;厚氧化膜引起发光
针对各种可能的原因,对症采取措施;硫酸质量须严格把关,如铁含量不宜过高;核对氧化膜的厚度
铝盐沉淀
阳极氧化膜上有白色沉淀物
硫酸氧化槽液中氯离子高或铝盐饱和而沉淀析出
控制铝离子含量最好低于20g/L
膜剥离
阳极氧化膜发生脱膜
阳极氧化过程曾发生突然中止
检查氧化程序,排除故障
膜发绿
镍盐封孔(含冷封孔)后阳极氧化膜呈浅绿色,有时候经过大气曝露才显露
微孔中吸收镍太多;封孔槽液镍离子过高或pH值过高
调整封孔槽液的镍离子和pH值
膜泛黄
阳极氧化膜带黄色,致使着色的色调变化
电解液或合金中铁硅等杂质掺入氧化膜中;阳极氧化温度低或电流密度高
降低槽液和合金的铁硅含量;核对阳极氧化工艺条件
膜厚不足
未得到预计的膜厚
挂料面积计算有误;电接触不良;恒电压阳极氧化
改为恒电流阳极氧化;核对挂料面积;检查电接触
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
氧化膜发暗
参见亮度下降
氧化温度低或电流密度大,使膜厚高于正常值
核对温度和电流密度
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
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
污灰
封孔后发现的灰色或褐色的污灰
阳极氧化前的除灰不干净
检查硫酸除灰质量或改用硝酸除灰
指纹腐蚀痕(指痕)
手指接触后留下的指纹腐蚀痕迹
手指上汗迹中的氯化物引起
操作人员不能赤手接触工件
阳极氧化和封孔发现的缺陷及其特征、成因及对策
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
缺 陷
特 征
产 生 原 因
对 策
白斑(白点)
表面有点状或水星状的白色花样,而氧化膜并未剥落
合金中夹杂金属间化合物或其他异物,使氧化膜产生不连续处
改善铸造和挤压,防止卷入异物;铝棒进行均匀化处理等
表面有点状未着色部分,而氧化膜未剥落
阳极氧化膜上附着碱雾末
加大碱洗槽的排气能力,改变车间的气流方向等
白灰
阳极氧化发生的白灰
见粉化(氧化灰)
见粉化(氧化灰)
封孔发生的白灰
见粉化(封孔灰)
见粉化(封孔灰)
彩虹色(干涉色)
阳极氧化膜出现彩虹色
阳极氧化失败;如大气曝露后出现则表面有封孔灰
全面检查工艺和设备
粗晶表面(粗晶带)
在挤压方向上呈粗晶条带或条纹,碱洗和阳极氧化使该缺陷显露
挤压时,铝不能以均匀的速度流经模具;挤压比不够
改进模具设计;加大挤压比
点腐蚀
阳极氧化膜上细微麻点,边缘处更为明显
阳极氧化槽液氯化物含量高
检查水质(槽液中去除氯离子非常困难)
粉化(封孔灰)
沸水封孔后发生的白灰,用湿布可以抹去;封孔灰不与染料作用,可与氧化灰相鉴别
沸水封孔所用水的硬度高,如溶解了较多盐类的自来水
更换封孔水;添加除灰剂;用20%(体积分数)的硝酸溶液洗灰,再用水清洗
粉化(氧化灰)
阳极氧化膜局部发生的白灰;湿布可以擦去,干燥后又再次出现
阳极氧化局部过热
槽液温度高;空气搅拌不充分;局部挂料太密
黑斑
阳极氧化后在挤压方向上大致等距离出现的黑、白或灰色斑
挤压冷却时析出的Mg2Si中间相,使阳极氧化膜的结构紊乱
加大加压的冷却风量;减小挤压件接触物的热导率
焊合线明显
中空型材在碱洗和氧化后出现发暗的线或带,偶尔在半中空挤压型材上发生
挤压时,模具进口处金属的压力不够
改进模具设计;加大挤压比
碱洗流痕
碱液在铝表面流动发生的碱蚀痕迹
碱液局部腐蚀铝工件
缩短碱洗槽转移到水洗的时间;降低碱洗液的温度;降低碱洗槽液的腐蚀性
亮度下降
阳极氧化膜的亮度明显下降并且感觉失光发暗
挤压出口温度过高或冷却太慢;氧化温度低或电流密度大;碱洗不良或除灰不够;氧化槽液重金属离子高;封孔工艺不当;厚氧化膜引起发光
针对各种可能的原因,对症采取措施;硫酸质量须严格把关,如铁含量不宜过高;核对氧化膜的厚度
铝盐沉淀
阳极氧化膜上有白色沉淀物
硫酸氧化槽液中氯离子高或铝盐饱和而沉淀析出
控制铝离子含量最好低于20g/L
膜剥离
阳极氧化膜发生脱膜
阳极氧化过程曾发生突然中止
检查氧化程序,排除故障
膜发绿
镍盐封孔(含冷封孔)后阳极氧化膜呈浅绿色,有时候经过大气曝露才显露
微孔中吸收镍太多;封孔槽液镍离子过高或pH值过高
调整封孔槽液的镍离子和pH值
膜泛黄
阳极氧化膜带黄色,致使着色的色调变化
电解液或合金中铁硅等杂质掺入氧化膜中;阳极氧化温度低或电流密度高
降低槽液和合金的铁硅含量;核对阳极氧化工艺条件
膜厚不足
未得到预计的膜厚
挂料面积计算有误;电接触不良;恒电压阳极氧化
改为恒电流阳极氧化;核对挂料面积;检查电接触
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
氧化膜发暗
参见亮度下降
氧化温度低或电流密度大,使膜厚高于正常值
核对温度和电流密度
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
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
污灰
封孔后发现的灰色或褐色的污灰
阳极氧化前的除灰不干净
检查硫酸除灰质量或改用硝酸除灰
指纹腐蚀痕(指痕)
手指接触后留下的指纹腐蚀痕迹
手指上汗迹中的氯化物引起
操作人员不能赤手接触工件