鈍化及陽(yáng)極氧化的資料-資料下載頁(yè)
2025-06-26 13:16本頁(yè)面
【正文】 的1000L槽，其最大工作電流強(qiáng)度不應(yīng)超過(guò)300A。 電壓和陽(yáng)極電流密度的影響 電壓和陽(yáng)極電流密度在陽(yáng)極氧化過(guò)程中，有密切的關(guān)系(見(jiàn)圖8)，隨著電流密度的增加電壓也緩緩上升。 陽(yáng)極氧化的初始電壓對(duì)膜的結(jié)構(gòu)影響很大。電壓較高生成的膜孔較大，但孔隙率低； 電壓過(guò)高電流也會(huì)很大，致使膜層十分粗糙。且制件的棱角邊緣處易被嚴(yán)重?fù)舸Ｑ趸_(kāi)始時(shí)，電壓應(yīng)逐步升高，此操作對(duì)提高氧化膜的外觀質(zhì)量有一定作用。在氧化過(guò)程中，電壓的波動(dòng)應(yīng)很小，一般只允許1～2V的波動(dòng)。 圖10 陽(yáng)極電流密度與氧化膜防護(hù)性能的關(guān)系 在一定限度內(nèi)，提高電流密度，可以加快氧化膜的成長(zhǎng)速度，但繼續(xù)增大到一個(gè)限值時(shí) 氧化膜的成長(zhǎng)速度非但不能加速，有時(shí)反而處于停止。這是因?yàn)樵诟唠娏髅芏认拢趸?nèi)的熱效應(yīng)加大，促使氧化膜加速溶解。氧化膜的質(zhì)量還隨電流密度的不同而有所區(qū)別。當(dāng)電流密度超過(guò)一定范圍時(shí)，氧化膜的防護(hù)性能會(huì)有所降低(圖10)。通常陽(yáng)極電流密度應(yīng)控制在1～，電壓在15～20V范圍內(nèi)為宜。具體操作中，在剛開(kāi)始通電時(shí)，應(yīng)先以所需電流密度的一半，氧化30s左右，然后逐步提高到規(guī)定電流密度范圍，以提高氧化膜的外觀質(zhì)量。 陽(yáng)極氧化時(shí)間的影響 在正常情況下，電流一定時(shí)，氧化膜的成長(zhǎng)速度與氧化時(shí)間 成正比。而氧化時(shí)間與電解液溫度有密切關(guān)系，溫度低氧化時(shí)間要長(zhǎng)，溫度高時(shí)間應(yīng)相應(yīng)縮短。當(dāng)然，氧化時(shí)間亦不能過(guò)長(zhǎng)，隨著時(shí)間的增加，膜的成長(zhǎng)速度逐漸減緩，膜的表面層被溶解，孔會(huì)逐步擴(kuò)大，膜層變粗，硬度降低。而在較低的溫度下，氧化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)膜的厚度雖略有增加，但內(nèi)應(yīng)力增大，易產(chǎn)生裂紋，特別是易發(fā)生在制件的尖銳部位。所以通常氧化時(shí)間應(yīng)為30～60mmin。也可以按40Amin/dm2, 即當(dāng)采用1A/dm2電流密度時(shí)，氧化時(shí)間為40min來(lái)控制。當(dāng)然，對(duì)氧化膜層明確規(guī)定了厚度要求時(shí)又當(dāng)別論。 氧化膜的厚度亦可參照下式計(jì)算： 氧化膜厚度(181。m)=K電流密度(A/dm2)氧化時(shí)間(min) 式中K為常數(shù)=～。 鋁含量的影響 硫酸陽(yáng)極氧化電解液中有沒(méi)有鋁，有多少鋁常不為人重視，其實(shí)不含鋁的電解液是得不到合格的氧化膜的。因此，在配制新溶液時(shí)應(yīng)添加12～13g/L硫酸鋁。 沒(méi)有鋁得不到好的氧化膜，但鋁濃度過(guò)高同樣得不到好氧化膜。一般電解液中鋁的含量超過(guò)10g/L時(shí)，隨著鋁濃度的繼續(xù)增加，氧化膜的耐磨性和耐蝕性能均會(huì)下降，透明度也不好，所以鋁濃度應(yīng)有極限值。溶液中鋁的含量，美國(guó)最高為12 g/L，德國(guó)定為12 g/L。，膜的性能也會(huì)急劇下降。因此新配電解液時(shí)加入一些硫酸鋁，一般以1 g/L左右為宜。 雜質(zhì)的影響 電解液中可能存在的雜質(zhì)是Cl、F、NOAl3+、Cu2+和Si2+等離子。當(dāng)Cl、F、NO2等雜質(zhì)高時(shí)，氧化膜不僅孔隙率大大增加，表面亦會(huì)變得十分粗糙和 疏松。這些雜質(zhì)在電解液中的允許含量為Cl＜ g/L, F＜ g/L。這些雜質(zhì)主要來(lái)源于 自來(lái)水，因此必須嚴(yán)格控制水質(zhì)，配制電解液應(yīng)該使用去離子水。 鋁、銅、和硅等離子主要會(huì)影膜層的色澤、透明性和耐蝕性，這些雜質(zhì)主要從鋁合金氧化時(shí)溶解后進(jìn)入電解液。陰極掛鉤和極棒使用不當(dāng)，亦是導(dǎo)致溶液中銅增加的原因之一。 g/L時(shí)氧化膜會(huì)出現(xiàn)暗色條紋或黑色斑點(diǎn)。硅是以懸浮狀態(tài)存在于電解液中，使電解液變得混濁。 電解液的混濁度 電解液的混濁度對(duì)氧化膜光亮性的影響極大。前已講到鋁氧化膜的主要成分是Al2O3，這層膜透明而多孔，吸附性能很好，封閉和著色就是利用這個(gè)特性， 一旦溶液混濁，溶液中的固體物就會(huì)同樣吸附，導(dǎo)致膜的質(zhì)量下降。 攪拌的影響 在氧化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的生成熱和焦耳熱，如得不到及時(shí)排除會(huì)導(dǎo)致膜的質(zhì)量下降。因此必須采取措施排除電解液中的熱量，采用空氣攪拌或陽(yáng)極移動(dòng)可加 速工件表面的熱量散發(fā)，以防止局部過(guò)熱。當(dāng)然為了降低電解液的溫度僅靠攪拌是不夠的， 在溫度較高的情況下，必須啟動(dòng)冷卻降溫系統(tǒng)，以確保溶液溫度控制在工藝范圍內(nèi)。 電源的影響 電源對(duì)氧化膜的質(zhì)量影響很大，直流電所得膜層硬度好、耐磨性高，成 膜速度快；交流電氧化，膜層透明度高，設(shè)備簡(jiǎn)單，膜層的硬度和耐磨性均較低，但生產(chǎn)效率比直流氧化高；脈沖電源可以采用較高的電流密度，縮短氧化時(shí)間，膜層性能亦高于直流電陽(yáng)極氧化。 不同鋁合金同時(shí)氧化的影響 當(dāng)不同種類鋁合金同時(shí)在一個(gè)槽中氧化時(shí)，膜層的厚度會(huì)有較大差異，因?yàn)楫?dāng)電流密度一定時(shí)，通過(guò)各合金的電壓很難相等。而在恒電壓時(shí)， 通過(guò)各種合金的電流密度又各不相同，這樣氧化膜的形成速度就會(huì)有較大差異。 不同合金單獨(dú)氧化 不同合金同時(shí)氧化 圖11 不同鋁合金同槽和不同槽氧化時(shí)膜厚的差異 圖11列舉了三種不同鋁合金在同槽和不同槽中陽(yáng)極氧化時(shí)，膜層厚度差異的比較，從圖中看到在同槽氧化時(shí)LD30鋁合金的膜厚僅為L(zhǎng)F1的膜厚的一半左右。表五列出了各種工藝因素對(duì)硫酸陽(yáng)極氧化性能的影響。表五 硫酸陽(yáng)極氧化工藝條件對(duì)氧化膜性能的影響 工作條件的變化 氧化膜厚度 氧化膜硬度 結(jié)合力 耐蝕性 鋁的溶解量 氣孔率 電壓 提高溫度提高電流密度減少氧化時(shí)間降低硫酸濃度采用交流電提高合金均勻性 ↓↑→↑↓↑ ↓↑↑↑↓↑ →→↓→↓↓ →→↓→↓↓ ↑↓↓↓↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↓↑↑↑↓↑ 注：表中↑為增加，↓為降低，→為通過(guò)最大值。
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