阳极氧化和封孔发现的缺陷及其特征

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)

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手指上汗迹中的氯化物引起

操作人员不能赤手接触工件


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