鋁型材氧化缺陷成因和對(duì)策

1、鋁型材氧化缺陷成因和對(duì)策鋁陽(yáng)極氧化技術(shù)缺陷成因和對(duì)策第一部分：鋁陽(yáng)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)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?，F(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(jìn)行浸蝕處理。（2）脫脂條件偏離控制范圍。對(duì)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(guò)浸蝕缺陷名過(guò)浸蝕對(duì)應(yīng)英語(yǔ)Roughetching曾用名Coarseetching產(chǎn)生工序浸蝕起因工

2、序浸蝕定義：由于過(guò)度浸蝕變成粗糙表面。現(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(guò)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(shí)間、再處理次數(shù)等不當(dāng)而變成過(guò)度浸蝕。使用添加劑時(shí)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(duì)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(shí)間；（3）減少再處理次數(shù)。1.3堿燒傷缺陷名堿燒傷對(duì)應(yīng)英語(yǔ)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(guò)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?，變成光澤不均。原因：?）浸蝕液老化；(2)浸蝕液溫度過(guò)高；(3)浸蝕后轉(zhuǎn)入水洗的時(shí)間長(zhǎng)；(4)氣溫高時(shí)易發(fā)生堿燒傷。對(duì)策：(1)控制好浸蝕液(氫氧化鈉、溶存鋁量等)；(2)正確進(jìn)行浸蝕液的溫度控制；(3)浸蝕后立即進(jìn)行水洗。1.4光亮花樣缺陷名光鳧花樣對(duì)應(yīng)英語(yǔ)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(huì)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(jìn)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(shí)

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(duì)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)Rinsewatercorrosion曾用名雪印、清洗水腐蝕產(chǎn)生工序陽(yáng)極氧化前的水洗起因工序陽(yáng)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(diǎn)狀腐蝕。現(xiàn)象：陽(yáng)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(diǎn)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(shí)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(yáng)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?yàn)椴煌Ы缗c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(duì)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(yáng)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)Yellowing(JIS)曾用名產(chǎn)生工序陽(yáng)極氧化起因工序陽(yáng)極氧化定義：由于雜質(zhì)混入陽(yáng)極氧化膜中使氧化膜帶黃色?，F(xiàn)象：硫酸陽(yáng)極氧化膜帶黃色，這種氧化膜經(jīng)點(diǎn)解著色，色調(diào)就不一樣。原因：(1)因

6、點(diǎn)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(yáng)極氧化條件，即低溫點(diǎn)解、高電流密度點(diǎn)解，異常厚膜而產(chǎn)生。對(duì)策：(1)降低合金、電解液中鐵、硅的濃度；(2)選擇適當(dāng)?shù)年?yáng)極氧化條件2.2疊置缺陷名疊置對(duì)應(yīng)英語(yǔ)Crossing,overlapping曾用名產(chǎn)生工序陽(yáng)極氧化起因工序陽(yáng)極氧化定義：點(diǎn)解時(shí)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(shí)部分地呈現(xiàn)彩虹色(干涉色)原因：點(diǎn)解中型材緊靠重置及異常接近造成的。對(duì)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)DefectsofgasAccumulation曾用名氣包產(chǎn)生工序陽(yáng)極氧化電解著色起因工序陽(yáng)極氧化電解著色定義：點(diǎn)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(yáng)極氧化膜，也不能正常著色?，F(xiàn)象：材料間隙或拐角部位陽(yáng)極氧化膜局部地較薄或未生成，在電解著色時(shí)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(duì)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)Blackspot(J

8、IS)曾用名產(chǎn)生工序陽(yáng)極氧化起因工序擠壓定義：局部析出的？Mg2Si中間相，在陽(yáng)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(diǎn)。在這些斑點(diǎn)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(guò)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(yáng)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(duì)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(yàn)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)Pwodreing(JIS)曾用名泛白產(chǎn)生工序陽(yáng)極氧化起因工序陽(yáng)極氧化定義：陽(yáng)極氧化后氧化膜表面生成白粉?，F(xiàn)象：陽(yáng)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(diǎn)解液中長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)解時(shí)，或點(diǎn)解后的浸漬時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),氧化膜因化學(xué)溶解而粉化。對(duì)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(shí)間。2.6短路缺陷名短路對(duì)應(yīng)英語(yǔ)Shortcircuit曾用名電蝕、溶解、穿孑1、火花產(chǎn)生工序陽(yáng)極氧化電解著色電泳涂漆起因工序陽(yáng)極氧化點(diǎn)解著色電泳涂漆定義：通電時(shí)，材料與對(duì)極接觸而

10、使部分材料溶解?，F(xiàn)象：陽(yáng)極氧化、電解著色、電泳涂漆工序中對(duì)電極與材料短路，材料的一部分流過(guò)大電流而溶解。原因：對(duì)電極與材料接觸或通過(guò)掉落的材料而短路。對(duì)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(diǎn)解不良缺陷名點(diǎn)解不良對(duì)應(yīng)英語(yǔ)Currentcarryingdefect曾用名通電不良產(chǎn)生工序陽(yáng)極氧化起因工序擠壓定義：陽(yáng)極氧化時(shí)，由于供電部分接觸不好，設(shè)定電流值的錯(cuò)誤等原因，未流過(guò)規(guī)定的電流，致使氧化膜幾乎沒(méi)有生成?，F(xiàn)象：氧化膜幾乎沒(méi)有生成，有時(shí)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(diǎn)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(cuò)誤。對(duì)策：(1)清理夾具接點(diǎn)；(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(duì)應(yīng)英語(yǔ)Milk-white曾用名產(chǎn)生工序陽(yáng)極氧化起因工序鑄造、擠壓、陽(yáng)極氧化定義：陽(yáng)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(yáng)極氧化膜失去透明性而發(fā)白。原因：(1)高溫下點(diǎn)解處理(2)熱水洗滌時(shí)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(duì)策：(1)選擇適當(dāng)?shù)年?yáng)極氧化條件；(2)選擇適當(dāng)?shù)臒崴礈鞐l件；(3)改進(jìn)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)BurningofanodicOxidecoating(JIS)曾用名燒損_產(chǎn)生工序陽(yáng)極氧化起因工序陽(yáng)極氧化_定義：陽(yáng)極氧化因電流密度局部過(guò)大變成燒傷狀外觀?，F(xiàn)象：陽(yáng)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(diǎn)面積不夠，材料與對(duì)電極接近產(chǎn)生電流密度局部過(guò)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(duì)策：(1)確保適當(dāng)?shù)慕狱c(diǎn)面積；(2)改善對(duì)電極配制；(3)增加點(diǎn)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(diǎn)解液條件，特別是溶存鋁量。第三章：點(diǎn)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)Irregularcolour(JIS)曾用名霧氣產(chǎn)生工序點(diǎn)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(diǎn)解著色的色調(diào)模糊深淺不均勻。原因：(1)陽(yáng)極氧化后水洗不充分或者長(zhǎng)時(shí)間的水洗；(2)用異常的水質(zhì)進(jìn)行水洗；(3)點(diǎn)解著色預(yù)浸時(shí)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(guò)度；(6)著色后的水洗水的PH異常。對(duì)策：(1)調(diào)整好陽(yáng)極氧化后的水洗時(shí)間；(2)選好水洗水的質(zhì)量；(3)延長(zhǎng)預(yù)浸時(shí)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)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(jìn)行點(diǎn)解著色時(shí)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??；(2)豎吊夾具的垂直度不夠(未垂直)。對(duì)策：(1)進(jìn)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(jìn)行防止搖擺處置；(2)夾具定期維護(hù)，注意因夾具不穩(wěn)而搖擺與材料的傾斜。3.3慧星狀斑點(diǎn)缺陷名慧星狀斑點(diǎn)對(duì)應(yīng)英語(yǔ)Cometspot曾用名產(chǎn)生工序電解著色起因工序電解著色定義：陽(yáng)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(yáng)極處理時(shí)陽(yáng)極氧化膜發(fā)生裂縫，裂縫產(chǎn)生的氣體阻礙著色。對(duì)策：點(diǎn)解著色條件，特別是脈沖電解時(shí)的陽(yáng)極處理?xiàng)l件要正常化。分析：金相電子顯微鏡，掃描電子顯微鏡觀察；白點(diǎn)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)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(diǎn)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(shí)，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(méi)有徹底地洗掉。對(duì)策：（1）加強(qiáng)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)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(wú)光澤而發(fā)白。原因：6063合金坯料均質(zhì)化處理，氫進(jìn)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(jìn)行均質(zhì)化處理時(shí)容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。對(duì)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)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(shí)間長(zhǎng)造成的對(duì)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(shí)間3.7色澤灰暗（3）缺陷名色澤灰暗（3）對(duì)應(yīng)英語(yǔ)Dullcolour曾用名產(chǎn)生工序電解著色起因工序陽(yáng)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(wú)透明感。原因：陽(yáng)極氧

18、化的電流密度高時(shí)，氧化膜燒傷后失去光澤；電流密度低時(shí)生成白色混濁的氧化膜。這樣的氧化膜一進(jìn)行電解著色，著色后的色調(diào)就發(fā)暗。對(duì)策：（1）設(shè)定正確的陽(yáng)極氧化的電流密度；（2）調(diào)整陽(yáng)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(duì)應(yīng)英語(yǔ)Dullcolour曾用名產(chǎn)生工序電解著色起因工序點(diǎn)解著色定義：著色后色調(diào)外觀發(fā)暗?，F(xiàn)象：著色后色調(diào)發(fā)暗，外觀彩度低而混濁。黑色的電解著色處理時(shí)，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?xiàng)l件不正確：在氣體生成激烈條件下進(jìn)行電解著色；電解著色中正負(fù)電壓不正確。對(duì)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(diǎn)解著色中的電解電壓相對(duì)陽(yáng)極氧化中的電解電壓較低時(shí)著色困難，有同樣的外觀。此時(shí)應(yīng)提高著色電壓。3.9棱角褪色缺陷名棱角褪色對(duì)應(yīng)英語(yǔ)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(shí)，型材棱角部著色不良?，F(xiàn)象：型材的棱角部變?yōu)闇\色或不著色。原因：擠壓時(shí)，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(shí)，產(chǎn)生擠壓模裂縫印記。陽(yáng)極氧化后水洗時(shí)，型材棱角部干燥也使棱角部著色不良。對(duì)策：（1）進(jìn)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(shí)卻很容易發(fā)現(xiàn)；（2）陽(yáng)極氧化后水洗時(shí)，要做到型材不干燥。水洗時(shí)不要在空中長(zhǎng)時(shí)間放置，水洗后輸送時(shí)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