阳极氧化缺陷分析

一、发生在表面处理前的缺陷

1)缺陷名称：条纹 定义：由于挤压材的金属成分不均匀，在腐蚀和阳极氧化发生的带状模样。

现象：在腐蚀及阳极氧化处理时，发生的在挤压方向上色调异常的带状模样。

一般在着色工序较显著，但如加深腐蚀则不明显。

原因：①铸棒的低倍和显微组织不均匀。

②铸棒的均匀化处理不充分。 ③包含加工和热处理的挤压条件不恰当。

对策：①铸棒的细化结晶及凝固时冷却条件的选择。

②恰当的挤压条件。

2)缺陷名称：大气腐蚀

定义：材料在大气中慢慢地发生的腐蚀。 现象：通常，材料被大气污染了的水沾湿，在表面生成三羟铝石，因这部

分难以表面处理，与其他部分产生差别，从而残留的痕迹。

原因：在表面处理前的材料附着了雨水、露水等水分的场合发生。受到气

温、湿度、海盐粒子，亚硫酸等气象因子的影响。

对策：①表面处理前不要被水所沾湿。 ②轻度的腐蚀加长碱蚀时间即可消除。

3)缺陷名称：雾腐蚀

定义：表面处理前材料在酸雾、碱雾中形成的点状腐蚀。

现象：进行氧化和着色后，点状腐蚀更明显。

原因：挤压后，直到表面处理的保管期间附着了雾，从而被腐蚀。 对策：①在没有雾气的场所保管。

②在表面处理工序的附近保管的场合，要考虑风向等。

③在雾气易被污染的场合，要由乙烯树脂软片等来保护。

4)缺陷名称：锯切粉末附着

定义：附着在材料上的锯切粉末未流走，而进入表面处理。 现象：材料锯切时附着锯切粉末，被原封不动地表面处理而发生的缺陷。

原因：材料锯切时附着锯切粉末，在前处理工序中未被洗去，而进行表面

处理而发生的。

对策：①材料锯切时锯切粉末不要附着在材料上。

②材料上附着了锯切粉末要确实洗净除去。 5)缺陷名称：水斑

定义：水分在复合膜(漆膜/皮膜)界面，以及氧化膜的微细孔中浸透的结果，

部分因水而成沾湿状态，氧化膜所保持的乳白色消失了，因增加了透明感而发生

的点状模样。

现象：透亮的漆制品较明显，着色产品周围较深，成为银色的具有透明感的点状。即使是光泽消失了的漆制品也发生但不明显。和水接触时间短的话，材料

一干燥即消失。

原因：漆膜上水分附着，例如复合膜制品与复合膜制品之间长时间保持水分

的场合发生。

对策：烤干终了后，留意材料的搬送和保管时不要附着水分。 另外，附着了水的场合要迅速除去。 温洗条件强的话不明显。

二、除油工序所发生的缺陷

碱性除油常见缺陷见表5—1—61。 表5—1-61碱性脱脂常见缺陷的产生原因及消除措施表

名称

产生原因 消除办法

过腐蚀

1)pH值过高

2)缺少缓蚀剂

3)温度过高或处理时间过长

4)转移至清洗槽速度慢 1)降低pH值

2)添加缓蚀剂

3)严格控制溶液温度，视污染程度确定处

理时间

4)提高转移速度

续表5—1—41

名称

产生原因 消除办法

脱脂不彻底

1)溶液使用时间长

2)表面油污严重

3)温度低或处理时间不足 1)补充或更换溶液

2)进行一次预处理

3)提高温度、适当延长时间

凝絮物附着

1)溶液中含碳酸盐过多

2)溶液吸收C0：形成碳酸盐

3)酸进入溶液

4)碳酸钠加入量过大使缓蚀剂Na2Si03水解 1)适当减少碳酸盐加入量

2)加强槽侧通风

3)加强槽液管理

4)降低Na2C03浓度

阳极化溶液

中润湿作用差

1)溶液缓蚀太强

2)缓蚀剂冲洗性能良

3)脱脂后未及时清洗

1)适当减少缓冲剂量

2)选择易冲洗的蚀剂

3)尽量缩短脱脂后至冲洗的间隔时间，添

加适量润滑剂 4)冲洗不够 4)加大冲洗水量

斑点

1)含CU铝合金

2)pH值过高 1)避免用游离苛性物作脱脂剂或采用足量

缓蚀剂

2)降低pH值

三、碱蚀工序发生的缺陷

1)缺陷名称：脱脂不良 发生工序：脱脂

起因工序：脱脂

定义：因脱脂不完全而产生的碱蚀不均。

现象：因碱蚀不均，表面出现凹凸，光泽不同，若着色，则该部位着色不均。

原因：①表面处理之前附着的油污未除去，就进行浸蚀处理。 ②脱脂条件未在控制范围内。

对策：①认真清除挤压工序的切削油、防锈剂。

②将脱脂条件置于控制范围内。

2)缺陷名称：过腐蚀

发生工序：浸蚀 起因工序：浸蚀

定义：由于过度腐蚀，出现粗糙表面状态。

现象：因过度浸蚀，而出现表面粗糙，无光泽，严重时由于溶解而影响尺

寸精度。

原因：由于槽液条件(浓度、温度)，处理时间，重复处理等因素，使其处于过腐蚀状态。使用添加剂的场合下还有添加剂的影响。

对策：①调整槽液条件(氢氧化钠浓度、溶存铝离子含量、温度)

②调整处理时间

③减少重复处理次数

3)缺陷名称：碱烧伤 产生工序：浸蚀

起因工序：浸蚀

定义：浸蚀后，由于型材表面残留的浸蚀液与其过度反应而产生的无光泽

斑痕。

现象：浸蚀之后移入水槽的过程中，型材表面局部干燥，而使浸蚀表面不均匀，成为无光泽斑痕。

原因：浸蚀液老化，浸蚀温度过高，浸蚀槽移至水槽时间间隔过长。

对策：①对槽液条件实行适当的控制(氢氧化钠浓度、溶存铝量)。

②对槽液温度实行正确的控制。 ③浸蚀后尽快移入水槽。

4)缺陷名称：光亮斑

发生工序：浸蚀 固有名：低倍组织状

起因工序：浸蚀

定义：在浸蚀工序产生时，光亮晶粒散布的梨皮斑点模样。

现象：由于浸蚀液中溶解有锌，材料表面因结晶粒及结晶方向的不同，产

生溶解差异，而成为闪亮的梨皮斑点样。这种现象随浸蚀的进行，越来越明显。 原因：原因在于浸蚀液中含锌，随其深度的增加，型材的缺陷越明显。一

般认为溶液存锌量在4×10-6时即发生。另外还受到合金的含锌量及晶粒的大小、

方向等因素的影响。

对策：①除去浸蚀液中的锌。

②降低合金之锌含量。 ③防止晶粒粗大。

5)缺陷名称：雪花状腐蚀

发生工序：阳极氧化前的水洗

固有名：雪痕、离子腐蚀、花状腐、水腐蚀 起因工序：阳极氧化

定义：因材料含有不纯物，在水洗发生的点状腐蚀。 现象：于阳极氧化前的含硫酸的水洗槽中(硫酸脱脂、中和后)发生的点状腐

蚀，形状似雪花结晶，故起此名。另外，有时正常部位呈闪亮梨皮斑点状。

原因：材料所含的微量锌、镓于氧化前之水洗槽与溶液的硫酸离子及氯离子

产生反应，表面呈梨皮斑点状，是因为在晶界及结晶方面上产生溶解差异，应考

虑材料中锌的影响。类似于水洗和浸蚀时所产生的光亮斑。而在硝酸中出光后的水洗中不会发生。

对策：减少材料中的锌、镓含量。控制水洗槽中的硫酸离子与氯离子浓度。

四、酸蚀工序发生的缺陷(见表5—1—62) 表5—1—62酸蚀缺陷原因与对策表

缺 陷 现 象

原 因 与 对 策 工件上平面或底面砂面不匀或

花斑

酸蚀反应强烈，槽液升温快，无砂

或砂面过粗或片状结晶，偏蚀

槽液降温快，砂面过粗或不匀，偏

蚀，粒状结晶

花斑

工件四面起砂不匀

表面无光泽

表面有点状斑

表面有机械纹

表面过腐蚀

槽液中酸渣过多，加强除渣。

HF过高，补NH4F，添加剂、氨水

NH。F偏高、HF偏低，补加HF

工件除油不彻底，加强除油

检查：液温、pH、总酸量、添加剂量与总F量

酸蚀添加剂中的促进剂含量不足，需补充促进剂含量。

槽液排渣不良，酸蚀槽有铝渣，需改进槽液出液法，加大铝渣回收量。

酸蚀时间不够，或槽液中酸蚀添加剂含量偏低，需补充氟化氢铵或添加

剂含量。

酸蚀时间太长，或酸蚀添加剂中的缓蚀剂及金属离子含量不足，需调整

酸蚀时间，补充槽液中酸蚀添加剂含量。

五、阳极氧化工序中发生的缺陷

1)缺陷名称：黄变

发生工序：阳极氧化 起因工序：铸造、挤压、阳极氧化

定义：由于某些不纯物混人氧化膜中，造成皮膜带黄色。

现象：用这种皮膜来电解着色，色调就变了。

原因：①电解液中或者是合金材料中的铁、硅等混入了皮膜，所以就出现。

②不合适的阳极氧化条件，即低温氧化、大电流密度氧化，生成异常的厚膜而发生。

对策：①减少合金、电解液中的铁、硅浓度。

②阳极氧化条件的正常化。

2)缺陷名称：重叠

发生工序：阳极氧化 起因工序：阳极氧化

定义：氧化时材料重叠，因异常接近造成皮膜非正常生成。

现象：从没生成皮膜的部分和端部变薄的部分可以看到叠合型材的印迹。有时可看到部分彩虹(干涉色)。

原因：电解中型材太密，就有可能异常接触。

对策：①实施合适的绑料间距。 ②夹紧夹具。

③丢掉变形的夹具。

④不装吊变形、弯曲的型材。

⑤调小搅拌量和循环量。

3)缺陷名称：聚集气体 发生工序：阳极氧化、电解着色

固有名：空气袋

起因工序：阳极氧化、电解着色

定义：电解中产生的气体或者是搅拌所用的空气，停留在材料的间隙或拐角

里，故不能生成氧化皮膜，通常也着不上色。 现象：材料的间隙或拐角部，皮膜局部很薄或者没有，进行电解着色的话，

不能获得均匀颜色。

原因：吊装的角度不合适或者受材料的形状影响，在材料的空隙或拐角部，

反应的气体和搅拌用的空气停留，阻碍了皮膜的生成上色。

对策：采用气体容易排出的吊装角度和形状方向。 4)缺陷名称：黑斑

发生工序：阳极氧化

起因工序：挤压

定义：因局部析出了β′(Mg2Si)中间相的原因，阳极氧化后显现出黑或白

色的斑点。 现象：可能看到沿挤出有大致等问距的黑、白或灰色的斑点。这些斑点多为

镁、硅系析出物，硬度低。

原因：挤压材在与冷床接触的部位受到急冷又回热的热过程，β′(Mg2Si)

中间相就析出了。析出中间相的铝表面，在去污工程中粗面化、由阳极氧化形成

了杂乱的皮膜构造。可以认为，是由硅粒子和未氧化铝粒子为起因而发黑的。 对策：①由冷却风扇等来抑制回热。

②减少与挤压材接触材料的热传导率。

5)缺陷名称：起粉

发生工序：阳极氧化

固有名：粉膜 起因工序：阳极氧化

定义：阳极氧化后，皮膜表面形成白色粉。

现象：阳极氧化后，皮膜呈白色粉状，并且不透明。用手擦，很容易将粉擦

去。

原因：在高温、高浓度的电解液中长时间电解，或者电解后长时间浸渍，皮膜化学溶解而粉化。

对策：①调低电解液温度、浓度。

②调低铝离子量。

③缩短浸泡时间。

6)缺陷名称：短路 发生工序：阳极氧化、电解着色、电泳涂漆