鋁型材氧化缺陷成因和對策

1、鋁型材氧化缺陷成因和對策鋁陽極氧化技術(shù)缺陷成因和對策第一部分：鋁陽極氧化電泳涂裝膜的缺陷匯編第1章前處理工序的缺陷1.1脫脂不良缺陷名脫脂不良對應(yīng)英語Unevendegreasing曾用名產(chǎn)生工序脫月旨起因工序脫月旨定義：由于脫脂不完全而產(chǎn)生的浸蝕不均。現(xiàn)象：因浸蝕不均變成凸凹不平，呈現(xiàn)不同光澤。著色后變成色斑。原因：（1）附著在表面處理前材料上的油脂，在脫脂處理中未除去就進行浸蝕處理。（2）脫脂條件偏離控制范圍。對策：（1）確認(rèn)擠壓工序中使用的切削油，防銹劑；（2）使脫脂條件在控制范之內(nèi)1.2過浸蝕缺陷名過浸蝕對應(yīng)英語Roughetching曾用名Coarseetching產(chǎn)生工序浸蝕起因工

2、序浸蝕定義：由于過度浸蝕變成粗糙表面?，F(xiàn)象：由于浸蝕表面粗糙，變成梨皮狀態(tài)。不僅降低光澤而且過度溶解甚至影響尺寸精度。原因：因漕液條件（濃度、溫度）、處理時間、再處理次數(shù)等不當(dāng)而變成過度浸蝕。使用添加劑時也受其影響。止匕外，由于處理材料的合金成分、擠壓、軋制等條件不同，其結(jié)果也有所不同。對策：（1）選擇適當(dāng)?shù)匿钜簵l件（氫氧化鈉濃度、溶存鋁量、溫度）；（2）選擇適當(dāng)?shù)奶幚頃r間；（3）減少再處理次數(shù)。1.3堿燒傷缺陷名堿燒傷對應(yīng)英語Alkali-burnedpattern曾用名產(chǎn)生工序浸蝕起因工序浸蝕定義：浸蝕后，殘留在材料表面的浸蝕液的過度反應(yīng)所引起的光澤不均?，F(xiàn)象：浸蝕后，轉(zhuǎn)入水洗工序期間，材

3、料表面部分變干，浸蝕面變?yōu)椴痪鶆颍兂晒鉂刹痪Ｔ颍海?）浸蝕液老化；(2)浸蝕液溫度過高；(3)浸蝕后轉(zhuǎn)入水洗的時間長；(4)氣溫高時易發(fā)生堿燒傷。對策：(1)控制好浸蝕液(氫氧化鈉、溶存鋁量等)；(2)正確進行浸蝕液的溫度控制；(3)浸蝕后立即進行水洗。1.4光亮花樣缺陷名光鳧花樣對應(yīng)英語Spangling曾用名宏觀花樣產(chǎn)生工序浸蝕起因工序浸蝕定義：在浸蝕中產(chǎn)生的晶粒分散的梨皮狀花樣?，F(xiàn)象：隨浸蝕液中溶解鋅的增加，會出現(xiàn)晶粒和晶粒取向?qū)е碌娜芙獠町悾兂砷W爍梨皮花樣。這種現(xiàn)象，伴隨浸蝕進行而清晰。原因：這種現(xiàn)象是由浸蝕液溶解鋅導(dǎo)致的，并隨其濃度的增加而清晰。已確定溶存鋅的濃度為4ppm時

4、產(chǎn)生此現(xiàn)象。這種現(xiàn)象還受合金中鋅含量及晶粒大小、取向等的影響。對策：(1)出去浸蝕液中溶存的鋅；(2)降低合金中鋅的含量；(3)防止晶粒的粗化1.5雪花狀腐蝕缺陷名香化狀腐蝕對應(yīng)英語Rinsewatercorrosion曾用名雪印、清洗水腐蝕產(chǎn)生工序陽極氧化前的水洗起因工序陽極氧化前的水洗定義：由材料中含有的雜質(zhì)引起的水洗中產(chǎn)生的斑點狀腐蝕。現(xiàn)象：陽極氧化前的含硫酸水洗水中(硫酸脫脂或中和后)發(fā)生的斑點腐蝕，因其形狀類似雪花結(jié)晶而得名。而且正常部分的表面有時也變?yōu)殚W閃發(fā)光的梨皮狀花樣。原因：含在材料中的微量鋅和錢與溶存在陽極氧化前的水洗中的硫酸根和氯離子發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的。表明面之所以成梨皮狀，

5、是因為不同晶界與晶粒取向引起溶解量的不同，也有材料中鋅的影響。水洗和浸蝕中發(fā)生，與光亮花樣相類似的現(xiàn)象。但在硝酸去污后的水洗中不發(fā)生。對策：(1)減少合金中鋅、錢的含量；(2)控制水洗水中硫酸根、氯離子的濃度。備注：業(yè)已確定，在合金中鋅含量>0.015%、水洗水PH<3.5、(cl-)>15ppm條件下產(chǎn)生雪花狀腐蝕。第二章：陽極氧化工序產(chǎn)生的缺陷2.1泛黃缺陷名泛黃(氧化膜變黃)對應(yīng)英語Yellowing(JIS)曾用名產(chǎn)生工序陽極氧化起因工序陽極氧化定義：由于雜質(zhì)混入陽極氧化膜中使氧化膜帶黃色?，F(xiàn)象：硫酸陽極氧化膜帶黃色，這種氧化膜經(jīng)點解著色，色調(diào)就不一樣。原因：(1)因

6、點解液中或材料合金中的鐵、硅等摻入氧化膜中而產(chǎn)生；(2)由于不適應(yīng)的陽極氧化條件，即低溫點解、高電流密度點解，異常厚膜而產(chǎn)生。對策：(1)降低合金、電解液中鐵、硅的濃度；(2)選擇適當(dāng)?shù)年枠O氧化條件2.2疊置缺陷名疊置對應(yīng)英語Crossing,overlapping曾用名產(chǎn)生工序陽極氧化起因工序陽極氧化定義：點解時材料的重置，異常接近等原因，氧化膜不能正常生成?，F(xiàn)象：未生產(chǎn)氧化膜的部分及氧化膜非常薄的部分中可以看到緊鄰型材的痕跡,有時部分地呈現(xiàn)彩虹色(干涉色)原因：點解中型材緊靠重置及異常接近造成的。對策：(1)調(diào)整好適宜的吊裝間隔；(2)緊固夾具;(3)棄掉彎曲的夾具；(4)勿吊裝彎曲的、翹

7、曲的型材；(5)降低攪拌速度及循環(huán)量2.3氣體積存缺陷名氣體積存對應(yīng)英語DefectsofgasAccumulation曾用名氣包產(chǎn)生工序陽極氧化電解著色起因工序陽極氧化電解著色定義：點解中生成的氣體或用于攪拌的空氣積存在材料間隙、拐角等部位，致使這些部位不能生成陽極氧化膜，也不能正常著色?，F(xiàn)象：材料間隙或拐角部位陽極氧化膜局部地較薄或未生成，在電解著色時不能均勻地著色。原因：受到吊裝角度不適當(dāng)或材料等影響，材料的間隙、拐角部位積存反應(yīng)氣體或用于攪拌的空氣，阻礙氧化膜生成和著色。對策：使材料的吊裝方向(角度等)和形狀(有排氣孔)有利于逸出氣體。2.4黑斑缺陷名黑斑對應(yīng)英語Blackspot(J

8、IS)曾用名產(chǎn)生工序陽極氧化起因工序擠壓定義：局部析出的？Mg2Si中間相，在陽極氧化后呈現(xiàn)黑斑或白斑現(xiàn)象：擠壓方向上見到大致等間距的黑、白或灰色的斑點。在這些斑點部位觀察到許多鎂-硅系的析出物，其硬度低。原因：當(dāng)擠壓材與冷卻板接觸處(等間隔)受到急冷-換熱的熱過程中，析出？Mg2Si中間相。析出中間相的鋁表面在除污工序中粗糙化，并形成由陽極氧化處理導(dǎo)致的紊亂的氧化膜結(jié)構(gòu)，也可以認(rèn)為硅粒和未氧化的鋁粒子發(fā)黑色。對策：(1)利用冷卻風(fēng)扇控制換熱；(2)減少與擠壓接觸的材料的熱傳導(dǎo)率。分析：A6063S-T5合金的維氏硬度(HV)試驗載荷1.96N(200gf)正常部分黑斑部分196.391.12

9、96.386.8394.684.4平均95.987.62.6粉化缺陷名粉化對應(yīng)英語Pwodreing(JIS)曾用名泛白產(chǎn)生工序陽極氧化起因工序陽極氧化定義：陽極氧化后氧化膜表面生成白粉?，F(xiàn)象：陽極氧化后氧化膜變?yōu)榘咨勰?，不透明，容易用手擦除去。原因：在高溫、高濃度的點解液中長時間點解時，或點解后的浸漬時間過長時,氧化膜因化學(xué)溶解而粉化。對策：(1)降低電解液的溫度、濃度；(2)降低電解液溶存鋁量；(3)縮短浸漬時間。2.6短路缺陷名短路對應(yīng)英語Shortcircuit曾用名電蝕、溶解、穿孑1、火花產(chǎn)生工序陽極氧化電解著色電泳涂漆起因工序陽極氧化點解著色電泳涂漆定義：通電時，材料與對極接觸而

10、使部分材料溶解?，F(xiàn)象：陽極氧化、電解著色、電泳涂漆工序中對電極與材料短路，材料的一部分流過大電流而溶解。原因：對電極與材料接觸或通過掉落的材料而短路。對策：(1)改善排列方法；(2)防止型材搖擺；(3)清除落下的材料；(4)調(diào)整極間距離。2.7點解不良缺陷名點解不良對應(yīng)英語Currentcarryingdefect曾用名通電不良產(chǎn)生工序陽極氧化起因工序擠壓定義：陽極氧化時，由于供電部分接觸不好，設(shè)定電流值的錯誤等原因，未流過規(guī)定的電流，致使氧化膜幾乎沒有生成。現(xiàn)象：氧化膜幾乎沒有生成，有時表面呈現(xiàn)彩虹色(干涉色)，電解著色也不正常。原因：(1)停電、電源故障等造成點解中斷；(2)夾具惡化污濁、

11、火得不緊；(3)夾具的接觸面積不夠；(4)設(shè)定電流值錯誤。對策：(1)清理夾具接點；(2)增大夾具接觸面積；(3)確定設(shè)定電流密度值。2.8乳白缺陷名乳白(氧化膜艾白)對應(yīng)英語Milk-white曾用名產(chǎn)生工序陽極氧化起因工序鑄造、擠壓、陽極氧化定義：陽極氧化膜混入雜質(zhì)，氧化膜結(jié)構(gòu)不同等原因，造成氧化膜為乳白色?，F(xiàn)象：陽極氧化膜失去透明性而發(fā)白。原因：(1)高溫下點解處理(2)熱水洗滌時間短(3)擠壓條件不正確(擠壓溫度低等)(4)硅、鐵、鈕等含量的偏差。對策：(1)選擇適當(dāng)?shù)年枠O氧化條件；(2)選擇適當(dāng)?shù)臒崴礈鞐l件；(3)改進擠壓條件；(4)選擇適合的合金成分。2.9氧化膜燒損缺陷名氧化膜

12、燒損對應(yīng)英語BurningofanodicOxidecoating(JIS)曾用名燒損_產(chǎn)生工序陽極氧化起因工序陽極氧化_定義：陽極氧化因電流密度局部過大變成燒傷狀外觀?，F(xiàn)象：陽極氧化處理中，電流局部集中處升高溫度，氧化膜厚度增加、泛白，成為粉狀；氧化膜燒損的周圍，氧化膜也變薄。原因：接點面積不夠，材料與對電極接近產(chǎn)生電流密度局部過大，攪拌能力不足和攪拌不均引起溫度分布不均；以及溶存鋁量極大增加都造成氧化膜燒損。對策：(1)確保適當(dāng)?shù)慕狱c面積；(2)改善對電極配制；(3)增加點解溶液循環(huán)量及均勻地循環(huán);(4)設(shè)定適當(dāng)?shù)碾娏髅芏龋?5)確定點解液條件，特別是溶存鋁量。第三章：點解著色工序產(chǎn)生的缺

13、陷3.1顏色不均缺陷名顏色不均對應(yīng)英語Irregularcolour(JIS)曾用名霧氣產(chǎn)生工序點解著色起因工序電解著色，著色前后水洗定義：著色后部分色調(diào)差異，著色外觀顏色不均?，F(xiàn)象：點解著色的色調(diào)模糊深淺不均勻。原因：(1)陽極氧化后水洗不充分或者長時間的水洗；(2)用異常的水質(zhì)進行水洗；(3)點解著色預(yù)浸時間短；(4)著色液質(zhì)不好(PH異常、混入雜質(zhì))(5)攪拌不夠或過度；(6)著色后的水洗水的PH異常。對策：(1)調(diào)整好陽極氧化后的水洗時間；(2)選好水洗水的質(zhì)量；(3)延長預(yù)浸時間；(4)配制好著色液濃度，調(diào)整好PH值，除去雜質(zhì);(5)重新確定攪拌條件和循環(huán)條件；(6)調(diào)整著色工序后的

14、水洗水的PH值。3.2疊置褪色缺陷名重疊褪色對應(yīng)英語Overlapping曾用名重置產(chǎn)生工序電解著色起因工序電解著色定義：材料緊靠狀態(tài)下進行點解著色時產(chǎn)生的著色不良?，F(xiàn)象：材料緊靠部分的電流密度低，顏色變淺。原因：(1)型材間距小；(2)豎吊夾具的垂直度不夠(未垂直)。對策：(1)進行適當(dāng)?shù)牡鯍扉g距調(diào)整，細(xì)小的材料及搖擺大的材料，要進行防止搖擺處置；(2)夾具定期維護，注意因夾具不穩(wěn)而搖擺與材料的傾斜。3.3慧星狀斑點缺陷名慧星狀斑點對應(yīng)英語Cometspot曾用名產(chǎn)生工序電解著色起因工序電解著色定義：陽極氧化膜發(fā)生裂紋，在裂紋邊緣產(chǎn)生的著色不良現(xiàn)象?，F(xiàn)象：材料表現(xiàn)產(chǎn)生未著色的慧星狀的流跡花樣

15、，多集中在材料的邊棱部位原因：陽極處理時陽極氧化膜發(fā)生裂縫，裂縫產(chǎn)生的氣體阻礙著色。對策：點解著色條件，特別是脈沖電解時的陽極處理條件要正?；?。分析：金相電子顯微鏡，掃描電子顯微鏡觀察；白點中央部位有缺陷，其周圍有同心圓裂紋，是一種近似于剝落狀缺陷EPMA（電子探針微區(qū)分析）分析：慧星狀部分與正常部分比較，鍥的尖峰小。3.4堿流痕缺陷名堿流痕對應(yīng)英語Alkalislobberystain曾用名堿滴痕產(chǎn)生工序電解著色起因工序浸蝕后水洗電解著色定義：堿溶液附著在待點解著色材料上產(chǎn)生的液流痕狀顏色不均。附著堿溶液的部分不著色或者為淡色?，F(xiàn)象：堿蝕處理后，夾具或電解料架的水洗不充分時，這些部分殘存有堿

16、液。在電解著色前，堿液流到材料表而而妨礙金屬的析出。另外，鍥著色液的適宜PH值通常為弱酸性，所以，PH值部分高的地方就不著色。原因：在堿蝕處理中，附著在夾具或電解料架的堿液，在其后的水洗工序中沒有徹底地洗掉。對策：（1）加強夾具的水洗；（2）改義夾具的結(jié)構(gòu)；（3）調(diào)整水洗液間的高度。3.5色澤灰暗（1）缺陷名色澤灰暗（1）對應(yīng)英語Dullcolour曾用名產(chǎn)生工序電解著色起因工序鑄造定義：著色后色調(diào)外觀發(fā)暗?，F(xiàn)象：著色后色調(diào)發(fā)暗，無光澤而發(fā)白。原因：6063合金坯料均質(zhì)化處理，氫進入坯料中，受它的影響，浸蝕狀態(tài)發(fā)生變化，著色后就發(fā)白。此反應(yīng)也與二氧化硫（亞硫酸）氣體有關(guān)，所以在燃燒內(nèi)烷及煤油的

17、直接爐中進行均質(zhì)化處理時容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。對策：（1）控制爐內(nèi)水蒸氣，二氧化硫（亞硫酸）氣體量（2）均質(zhì)化處理使用間接爐3.6色澤灰暗（2）缺陷名色澤灰暗（2）對應(yīng)英語Dullcolour曾用名產(chǎn)生工序電解著色起因工序堿蝕定義：著色后色調(diào)外觀發(fā)暗?，F(xiàn)象：著色后色調(diào)發(fā)暗，外觀混濁。原因：堿蝕中，高溫高濃度或處理時間長造成的對策：（1）設(shè)定正確的堿蝕條件；（2）降低氫氧化鈉濃度；（3）降低堿蝕液溫度；（4）縮短堿蝕處理的時間3.7色澤灰暗（3）缺陷名色澤灰暗（3）對應(yīng)英語Dullcolour曾用名產(chǎn)生工序電解著色起因工序陽極氧化定義：著色后色調(diào)外觀發(fā)暗?，F(xiàn)象：著色后色調(diào)發(fā)暗，無透明感。原因：陽極氧

18、化的電流密度高時，氧化膜燒傷后失去光澤；電流密度低時生成白色混濁的氧化膜。這樣的氧化膜一進行電解著色，著色后的色調(diào)就發(fā)暗。對策：（1）設(shè)定正確的陽極氧化的電流密度；（2）調(diào)整陽極氧化漕液的溫度、濃度3.8色澤灰暗（4）缺陷名色澤灰暗（4）對應(yīng)英語Dullcolour曾用名產(chǎn)生工序電解著色起因工序點解著色定義：著色后色調(diào)外觀發(fā)暗。現(xiàn)象：著色后色調(diào)發(fā)暗，外觀彩度低而混濁。黑色的電解著色處理時，由于色調(diào)發(fā)暗，不能呈現(xiàn)黑色。原因：（1）著色液中混入雜質(zhì)（鋁離子等）；（2）著色處理條件不正確：在氣體生成激烈條件下進行電解著色；電解著色中正負(fù)電壓不正確。對策：（1）調(diào)整著色液（除去雜質(zhì)）；（2）調(diào)整著色條

19、件：抑制氣體生成；選取正確的電解著色中的正負(fù)電壓。備注：點解著色中的電解電壓相對陽極氧化中的電解電壓較低時著色困難，有同樣的外觀。此時應(yīng)提高著色電壓。3.9棱角褪色缺陷名棱角褪色對應(yīng)英語Cornercolouringdefects曾用名角（部）缺陷產(chǎn)生工序電解著色起因工序擠壓_定義：電解著色處理時，型材棱角部著色不良。現(xiàn)象：型材的棱角部變?yōu)闇\色或不著色。原因：擠壓時，在角部產(chǎn)生擠壓模裂縫印記，在電解著色處理中這部分電流集中，成為著色不良。在擠壓模的定徑區(qū)角部生成裂縫時，產(chǎn)生擠壓模裂縫印記。陽極氧化后水洗時，型材棱角部干燥也使棱角部著色不良。對策：（1）進行擠壓模的檢查、矯正。在前一工序提早發(fā)現(xiàn)不良現(xiàn)象，擠壓模裂縫印記，肉眼雖看不見，但用手摸時卻很容易發(fā)現(xiàn)；（2）陽極氧化后水洗時，要做到型材不干燥。水洗時不要在空中長時間放置，水洗后輸送時不要吹風(fēng)。分析：用金相顯微鏡觀察著色不良部分的斷面。擠壓角部的著色不良部分變?yōu)殇J棱狀，該銳棱狀部分稱之為擠壓模裂縫印記，在擠壓模的定