Анализ общих проблем при анодировании

Анодное окисление алюминия использует алюминий или алюминиевый сплав в качестве анода и свинцовую пластину в качестве катода для электролиза в водном растворе, таком как серная кислота, щавелевая кислота, хромовая кислота и т. д., с образованием оксидной пленки на поверхности. Среди них наиболее широко используется сернокислотное анодирование. Слой пленки анодного окисления серной кислоты из алюминия и алюминиевого сплава обладает высокой адсорбционной способностью, легко герметизируется или окрашивается, а его коррозионная стойкость и внешний вид улучшаются.

Толщина анодированной пленки обычно составляет 3~15 мкм. Процесс сернокислотного анодирования алюминиевого сплава прост в эксплуатации, электролит стабилен, а стоимость невысока. Это зрелый процессный метод. Однако в процессе сернокислотного анодирования неизбежны различные сбои, что сказывается на качестве оксидной пленки.

Серьезно обобщать и анализировать причины отказов и принимать эффективные профилактические меры, имеющие важное практическое значение для повышения качества сернокислотного анодирования алюминиевых сплавов.

(1) После обработки изделия из алюминиевого сплава сернокислотным анодированием образуется частичная неокисленная пленка с видимыми темными пятнами или полосами, а в окислительной пленке появляются опухоли или полости барабанной перепонки. Хотя такие сбои случаются редко, они тоже случаются.

Причины указанных выше отказов, как правило, связаны с составом, структурой и фазовой однородностью алюминия и алюминиевых сплавов, либо с растворенными в электролите ионами некоторых металлов или взвешенными примесями. Химический состав, структура и однородность металлической фазы алюминия и алюминиевых сплавов влияют на формирование и характеристики оксидной пленки. Оксидная пленка из чистого алюминия или алюминиево-магниевого сплава легко формируется, а качество пленки также лучше. Для алюминиево-кремниевых сплавов или алюминиевых сплавов с высоким содержанием меди оксидная пленка образуется труднее, и образующаяся пленка имеет темный, серый цвет и плохой блеск. Если поверхность образует неоднородность металлической фазы, сегрегацию структуры, сегрегацию микропримесей или неравномерную структуру каждой части, вызванную неправильной термической обработкой, легко произвести селективное окисление или селективное растворение. Если локальное содержание кремния в алюминиевом сплаве сегрегировано, это часто приводит к локальному отсутствию оксидной пленки или черным пятнам, или локальному избирательному растворению с образованием отверстий. Кроме того, если в электролите имеется чрезмерно высокий уровень взвешенных примесей, пыли или ионов металлических примесей, таких как медь и железо, на оксидной пленке появятся черные точки или черные полосы, что повлияет на антикоррозионные характеристики оксидной пленки. .

(2) Некоторые из анодированных деталей, обработанных в одном резервуаре, не имеют оксидной пленки или пленка тонкая или неполная, а некоторые имеют пригар и коррозию в месте контакта приспособления и детали. Такие сбои часто возникают при проточном кислотном анодировании, что серьезно влияет на качество анодирования алюминиевых сплавов.

Из-за хорошей изоляции пленки оксида алюминия детали из алюминиевого сплава должны быть надежно закреплены на общих или специальных приспособлениях перед анодированием, чтобы обеспечить хорошую электропроводность. Токопроводящие стержни должны быть изготовлены из меди или материалов из медных сплавов и обеспечивать достаточную площадь контакта. В месте контакта между приспособлением и деталью необходимо обеспечить свободное прохождение тока, а также свести к минимуму следы контакта между приспособлением и деталью. Если площадь контакта слишком мала, а плотность тока слишком велика, это приведет к перегреву и легкому возгоранию деталей и приспособлений. Отсутствует оксидная пленка или неполная пленка, что в основном связано с плохим контактом между приспособлением и заготовкой, плохой электропроводностью или неполным удалением оксидной пленки с приспособления.

(3) После анодирования алюминиевого сплава серной кислотой оксидная пленка становится рыхлой и порошкообразной и даже отпадает при прикосновении руки, особенно после заполнения и герметизации, на поверхности появляется серьезный слой порошка. части, а коррозионная стойкость оставляет желать лучшего. Этот тип отказа чаще всего возникает летом, особенно в резервуарах для анодирования серной кислоты без охлаждающих устройств. После обработки 1-2 деталей бака появляется рыхлое напыление, что явно влияет на качество оксидной пленки.

Из-за высокого сопротивления пленки анодного оксида алюминиевого сплава в процессе анодного окисления будет генерироваться большое количество джоулева тепла. Чем выше напряжение на ячейке, тем больше выделяется тепла, что приводит к постоянному повышению температуры электролита. Поэтому в процессе анодного окисления необходимо использовать перемешивающее или охлаждающее устройство, чтобы поддерживать температуру электролита в определенном диапазоне. В нормальных условиях температура должна контролироваться на уровне 13 ~ 26 ℃, качество оксидной пленки лучше. Если температура электролита превышает 30°С, оксидная пленка будет рыхлой и порошкообразной, качество пленки ухудшится, а в тяжелых случаях возникнет явление «пригара». Кроме того, когда температура электролита постоянна, плотность анодного тока также должна быть ограничена, потому что плотность анодного тока слишком высока, температура резко возрастает, а оксидная пленка также легко отслаивается порошком или песком, что очень вредно. к качеству оксидной пленки.

(4) Иногда оксидная пленка алюминиевого сплава после сернокислотного анодирования становится тусклой и матовой, иногда возникает точечная коррозия. В тяжелых случаях черная питтинговая коррозия является значительной, что приводит к браку деталей и большим потерям.

Такие сбои часто происходят случайно и имеют особые причины. В процессе анодирования алюминиевого сплава питание отключается и снова включается, что часто делает оксидную пленку тусклой и тусклой, а части отключенного питания остаются в баке для очистки слишком долго, бак для очистки слишком кислая, качество воды не чистое, содержит взвешенные вещества, больше грязи и песка, которые часто вызывают электрохимическую коррозию деталей из алюминиевого сплава и черные пятна точечной коррозии. Иногда в электролит добавляется водопроводная вода, вода обрабатывается хлорной известью и содержание хлора превышает норму, а иногда емкость с соляной кислотой недостаточно тщательно очищается, а затем содержит серную кислоту, что приведет к чрезмерному хлорированию. смешивают с анодированным электролитом. В результате анодное окисление деталей из алюминиевого сплава вызывает точечную коррозию, и продукт отправляется в лом.