阳极氧化常见问题分析

铝的阳极氧化是以铝或铝合金为阳极，铅板为阴极，在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解，在表面形成氧化膜。其中，硫酸阳极氧化应用最为广泛。铝及铝合金硫酸阳极氧化膜层吸附能力高，易于密封或着色，提高了其耐腐蚀性和外观。

阳极氧化膜的厚度一般为3~15μm。铝合金硫酸阳极氧化工艺操作简单，电解液稳定，成本不高。是一种成熟的工艺方法。但在硫酸阳极氧化过程中，难免会出现各种故障，影响氧化膜的质量。

认真总结分析故障原因，采取有效的预防措施，对提高铝合金硫酸阳极氧化质量具有重要的现实意义。

(1)铝合金产品经硫酸阳极氧化处理后，会出现部分未氧化膜，呈现可见的黑斑或条纹，氧化膜有鼓膜瘤或空洞。虽然此类故障很少见，但也时有发生。

造成上述故障的原因一般与铝及铝合金的成分、结构和相均匀性有关，或与电解液中溶解的一些金属离子或悬浮杂质有关。铝及铝合金金属相的化学成分、结构和均匀性都会影响氧化膜的形成和性能。纯铝或铝镁合金的氧化膜容易形成，而且膜的质量也较好。对于铝硅合金或含铜量高的铝合金，氧化膜较难形成，生成的膜呈暗色、灰色、光泽度差。如果由于热处理不当造成表面产生金属相不均匀、组织偏析、微量杂质偏析或各部位组织不均匀，容易产生选择性氧化或选择性溶解。如果铝合金中的硅含量局部偏析，往往会导致局部无氧化膜或黑点条纹，或局部选择性溶解产生孔洞。此外，如果电解液中悬浮杂质、灰尘或铜、铁等金属杂质离子含量过高，氧化膜上会出现黑点或黑条，影响氧化膜的防腐性能。 .

(2)在同一槽内加工的阳极氧化零件有的没有氧化膜或氧化膜薄或不完整，有的在夹具与零件的接触处有烧损和腐蚀。此类故障在流酸阳极氧化工艺实践中经常发生，严重影响铝合金阳极氧化质量。

由于氧化铝膜具有良好的绝缘性，铝合金零件在阳极氧化前必须牢固地安装在通用或专用夹具上，以保证良好的导电性。导电棒应采用铜或铜合金材料制成，并保证有足够的接触面积。在夹具与零件的接触点处，既要保证电流的自由通过，又要尽量减少夹具与零件的接触痕迹。如果接触面积太小，电流密度太大，会造成过热，容易烧毁零件和夹具。无氧化膜或膜不全，主要是夹具与工件接触不良，导电性差，或夹具上的氧化膜没有完全去除。

(3)铝合金硫酸阳极氧化处理后，氧化膜松散、粉化，用手触摸甚至脱落，特别是填充封口后，表面出现严重的粉层件，耐腐蚀性差。此类故障多发生在夏季，尤其是在没有冷却装置的硫酸阳极氧化槽中。 1-2罐零件加工后，会出现松散的粉化现象，明显影响氧化膜的质量。

由于铝合金阳极氧化膜的高电阻，在阳极氧化过程中会产生大量的焦耳热。电池电压越高，产生的热量越大，导致电解液温度不断升高。因此，在阳极氧化过程中，必须使用搅拌或冷却装置，使电解液的温度保持在一定范围内。一般情况下，温度应控制在13～26℃，氧化膜质量较好。如果电解液温度超过30℃，氧化膜会松散、粉化，膜质量较差，严重时会出现“烧焦”现象。另外，在电解液温度恒定的情况下，也必须限制阳极电流密度，因为阳极电流密度过高，温度急剧上升，氧化膜也容易散粉或掉砂，非常不利。对氧化膜质量的影响。

(4)偶有铝合金经硫酸阳极氧化后的氧化膜暗淡无光，有时会出现点蚀。严重时黑点腐蚀显着，导致零件报废，损失大。

此类故障经常发生意外并有特殊原因。铝合金阳极氧化过程中，断电重新通电，往往会使氧化膜暗淡无光，断电的零件在清洗槽中停留时间过长，清洗槽太酸，水质不干净，含有悬浮物，泥沙较多，常会造成铝合金件电化学腐蚀和点蚀黑点。有时电解液中加入自来水，用漂白粉处理后Cl-含量超标，或有时含HCl的容器清洗不彻底，加入硫酸，会导致Cl-超标。混合在阳极电解液中。导致铝合金件阳极氧化产生点蚀，产品报废。