铝及铝合金铬酸阳极氧化.pdf

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1、铝及铝合金铬酸阳极氧化铝及其合金应用铬酸阳极化工艺所获得的氧化膜随基材成分的差异，溶液配方的不同，呈现出不透明的灰白色至深灰色，色泽自然，外观与塑料制品相似，兼有瓷质感，有一定的装饰性能。此工艺对铝及其合金的溶解度极小，适于有精度和粗糙度要求的工件选用，对于不适宜采用硫酸法阳极氧化工艺的铆接件、点焊件、压铸件和浇铸件都可用铬酸电解液进行阳极氧化处理，且这类工件缝隙中滞留的少量铬酸溶液对基材也不会产生有害的影响。本工艺所获得的氧化膜层耐磨性较差，膜层很薄，只有3～5μm。选用前先要了解工件的使用环境。对加工后的成品要妥善包装，

2、以防在运输过程中互相摩擦而损伤膜层表面。646．根据精度要求选择工艺配方铬酸阳极氧化的工艺配方比较简单，溶液组成只有铬酸一种，但随着阳极化件的精度和表面粗糙度的不同要求，选用的工艺配方和工艺条件也稍有区别，在此仅举两种配方。(1)用于高精度和有粗糙度要求的制件铬酐30～40g／L2JA0．4～O．6A／dmT38～42℃t50min电压0～45V电压调节方法见图l0-3。(2)用于一般钣余制件电压调节方法见图l0—4。647．工艺条件变化对氧化膜质量的影响(1)电流密度。由于阳极化处理过程中电流是受电压支配的，蝴要严格控制每

3、一周期中的电压，以避免因此而引起工件受到侵蚀。蝴个阳极化过程中电流密度如基本能控制在各自的工艺范围之内的话钥则都能获得理想的膜层质量，若电流密度过小，难以形成氧化膜；嘲流密度过大，所获得的氧化膜色暗并出现粉末。(2)阳极氧化时间。阳极氧化时间过短所获得的氧化膜发白并较薄；阳极氧化时间过长所获的氧化膜会出现疏松并发暗。(3)电压要根据不同配方中各自电压调节图所示次序按阶梯式遣增。稍有疏忽即有可能因初始电压过高造成工件烧毁。(4)电解液温度的影响。温度过高时氧化膜呈暗灰并有灰霜；温度太低时不易形成氧化膜。648．严防电流突然上升

4、击穿工件由于铬酸阳极化工艺要求的电压较高，阳极化过程中如发现电流突然上升，则说明此时某一工件表面生成的氧化膜已被电流击穿，应立即关闭电源，提出工件检查，检查时要严防未击穿件与夹具之间的位置受到变动，要将已被击穿的工件卸下来，视其击穿部位和击穿程I度，决定是否回用，对能回用的工件可退除膜层后重新氧化。为避免上述现象的发生，在操作中要注意以下几点。(1)工件装夹要牢固。(2)工件之间装夹间距不可过近。(3)工件进、出槽时不可带电操作。(4)使用的夹具必须事先退膜处理。(5)按工艺要求递增电压，不准超越递增额度。649．阳极化件被

5、腐蚀的原因这一现象是溶液中铬酸含量过低引起的，当铬酸浓度降低时初期氧化膜出现黄色斑点，随后腐蚀成深坑。铬酸阳极化溶液中铬酸除工作时带出有损耗之外，更多的消耗是；在阳极化过程中铝不断溶解成铝离子而进入溶液，这些铝离子在溶液中即会与铬酸化合而成铬酸铝Al2(Cr04)3和碱式铬酸铝AI(OH)Cr04，从而使溶液中的游离铬酸逐渐减少，继而出现了上述质量故障。上述现象往往较少估计到。为保证氧化膜质量，阳极化溶液定期：化验分析是非常必要的，当铬酸含量不足时要随时补充调整。650．阳极化溶液中有害杂质的预防和去除铬酸阳极化溶液中最常见

6、的有如下有害杂质。(1)硫酸根。硫酸根由铬酐中带入的居多，工业级铬酐通常都含有0．4％左右的硫酸。硬水中带入也是硫酸根主要来源之一，因为硬水中含有硫酸钙、硫酸镁等成分。故应尽可能使用去离子水。笔者发现硫酸根的允许质量浓度与氧化膜质量的关系为：溶液中硫酸根质量浓度超过0．8g／L之后氧化膜层出现粗糙，光泽性明显降低。当溶液中硫酸根超过允许值之后可用碳酸钡沉淀法予以除去。加}骧酸钡时溶液要剧烈搅拌，以防生成铬酸钡沉淀。(2)氯离子。氯离子主要由自来水中带入，氯离子的允许质量浓度低，通常超过0．2g／L即会出现膜层腐蚀、电流密度升

7、高、电压上黪不去等情况。通常采用如下两种方法解决。①通电处理。通电处理前需将溶液的温度调至60～80℃，使氯斡子在阳极上氧化成氯气逸出。②溶液改作它用。经适当调整之后可改作镀锌层彩虹色钝化液，铜及铜合金钝化液，铝件碱洗、化学抛光后除膜以及钢铁件酸洗后除9其表面置换铜层等用途。(3)三价铬。三价铬的积累主要是阴、阳极面积搭配不当，阳极面积过小，电解过程中阴极上的还原超过阳极上的氧化能力所致。也{与溶液中混入有机质而引起六价铬还原有关。三价铬质量浓度不可超过0．3g／L，超过此值时成膜速度缓慢，膜层厚度降低，溶液的颜色也会由浅变

8、深。2纠正方法是以铝板作为阳极，铁板作为阴极，阳极采取0．2～0．25A／dm，阴极采取28～10A／dm，即阳极面积相当于阴极面积40倍左右的条件下电解处理，使三价铬在阳极上氧化成六价铬。为防止三价铬的积累，平时要注意阴、阳极面积的比例，在正常情况下阴、阳极面积之比以l：(3～5)较为合