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    鋁型材化學拋光與電化學拋光處理中常見缺陷及控制對策
    內容來源:天津艾普斯工業鋁型材股份有限公司    作者:APAS    發布日期:2022-01-19 17:10    閱讀次數:576 次 點擊收藏

    化學拋光缺陷及對策

    (1)光亮度不足

    其原因可以從鋁型材的生產工藝和化學拋光工藝這兩方面分析;建議采用鋁純度99.70%及其以上級別的鋁錠,來生產特殊型材;型材加工工藝中質量控制是為化學拋光得到高光亮度表面奠定基礎,例如鋁-鎂合金5605Al99.98Mgl)是用純度為99.99%精鋁錠生產的;化學拋光后,具有很高的光亮度;槽液控制中硝酸含量不足,會使型材表面光亮度不足,其表面可能過多地附著一層銅;硝酸含量太高,鋁型材表面形成彩虹膜,會使表面模糊或不透明,還引起光亮度不足;化學拋光時間不足,溫度不夠,攪拌不夠,攪拌不充分,槽液老化等也會使化學拋光表面光亮度不足;槽液的相對密度較大,鋁型材浮出拋光槽液的液面,致使上部型材光亮度不足;水的影響造成光亮度不足,往往容易被忽視;最好用干燥的鋁型材進入化學拋光槽液,杜絕水分的帶入。

    鋁型材表面缺陷
    (2)白色附著物

    該缺陷的形貌為化學拋光后的鋁型材表面上附著有一層白色的沉積物,且分布不均勻,附著物底部的鋁型材表面有可能被腐蝕;通常,該缺陷是因為化學拋光槽液中鋁量太高所致;如果化學拋光槽液的相對密度在1.80以上,可以得到進一步證實;因此需采取措施將槽液中的溶鋁量調整到正常的范圍內。

     

    (3)表面粗糙

    化學拋光后的鋁型材表面出現粗糙現象;該缺陷可能是在槽液中硝酸含量過高,酸性浸蝕造成的;若槽液中銅含量也高,則表面粗糙現象也會更嚴重;通常,若槽液中硝酸含量過高,化學拋光反應劇烈,有沸騰的現象產生;若硝酸含量正常,銅含量偏高,則水洗后的鋁型材表面上附著有一層很明顯的金屬銅的特征顏色;如果銅的特征顏色很深,則表面槽液中的銅含量偏高,應采取措施將硝酸與銅的含量調整到正常的范圍內;如果添加劑銅含量高,則應適當少加;如果槽液中的銅來自于含銅型材的化學拋光,則采取措施添加不含銅的添加劑或調整槽液;如果鋁型材內部組織缺陷引起表面粗糙:鑄造狀態組織,如鑄造或壓鑄的鋁工件,型材晶粒細化不充分及疏松、夾渣等缺陷,加工過程中變形量不充分、松枝狀花紋等缺陷,造成型材表面粗糙,則可通過提高型材內部質量來防止;因此,鋁型材的生產工藝對提高化學拋光的表面質量顯得尤為重要。

     

    (4)轉移性浸蝕

    該缺陷發生在鋁型材化學拋光完成后轉移到水洗的過程中,主要是由型材轉移遲緩造成的;對該缺陷進一步的確認,化學拋光后的型材表面出現光亮度偏低,并帶有一些淺藍色;也有可能槽液中硫酸含量偏高協同所致;鋁型材從化學拋光槽液中提升出來,那么熱的拋光槽液仍在表面起劇烈的反應,硝酸消耗最快;若轉移遲緩,甚至水洗過程中攪拌不充分都會出現該缺陷;因此,鋁型材化學拋光完成后,應迅速轉移到水洗槽中水洗,并充分攪拌,水洗干凈。

     

    (5)點腐蝕

    該類缺陷通常是在鋁型材表面上由氣體積累,形成氣穴,產生腐蝕;或由硝酸含量偏低或與銅含量偏低一起造成的;根據具體情況,確時因氣體累積所致,則應合理裝料,增加型材傾斜度,加強攪拌,盡快讓氣體逸出;夾具應選擇正確位置夾緊,不能夾在裝飾面上,不宜阻礙氣體逸出;如果鋁型材表面化學清洗不充分,也會引起點腐蝕;如果型材表面已經有淺表腐蝕缺陷或烤干的乳液斑痕,則會加劇該類缺陷的產生;應事先采取措施消除這樣的缺陷并加強鋁型材表面質量的控制;如果確認硝酸含量偏低,則應及時補加到規定的范圍內。

     

    電化學拋光缺陷及對策

    (1)電灼傷

    該缺陷形貌與陽極氧化中的電灼傷形貌相似,通常是由于導電接觸面積不足,接觸不良,鋁型材通電電壓上升過快,電流密度瞬間過大,產生電灼傷所致;因為電化學拋光的電流密度要比陽極氧化的電流密度大幾倍,甚至十幾倍,因此,該類缺陷要比陽極氧化過程中更容易發生,且更嚴重;特別要注意裝料用夾具堅固,導電接觸面積滿足大電流密度通過的要求且接觸良好,各處通電均勻,才能使電化學拋光正常進行;通電電壓宜采用軟啟動的方式升壓,不宜升壓過快;大截面鋁型材要防止嚴重電灼傷,形成局部過熱甚至產生弧光熔化鋁,造成型材落入槽中。

     

    (2)暗斑

    該缺陷的形貌為電化學拋光后鋁型材表面上產生圓形或橢圓形的暗斑;該缺陷可能是由電流密度較低、電力線局部分布不均勻造成的,嚴重時可能形成黑灰色的圓形或橢圓形斑痕;如果鋁型材在槽子下方接近底部區域或型材遠離陰極的那個面出現該類缺陷,則可能是在陰極電流主回路覆蓋到的范圍內,電流密度分布極不均勻所致;這要調整陰極極板的分布或采用屏蔽的方法,使電流密度分布均勻;按電流密度控制裝料量,鋁型材不宜裝得太滿,不能接近槽子底部區域;裝料盡量避免電力線分布不到的死角區域;

     

    (3)氣體條紋

    氣體條紋缺陷在化學拋光和電化學拋光中均可能出現;它是由氣體逸出造成的,氣體沿著鋁型材表面上升的過程中,氣體連續不斷地給表面攪拌加速其溶解所致;特別是水平放置的型材表面,氣體沿著表面匯集到一處,不斷上升產生明顯的氣體條紋;電化學拋光中電流密度較大,產生氣體較多,形成氣體條紋缺陷的傾向就大;該缺陷的防止要從裝料入手,控制好電流密度,并攪拌充分;裝料時要使所有型材的每個面都應該傾斜,裝飾面最好垂直放置且朝向陰極;盡量設法避免產生氣體聚集,鋁型材表面上氣體逸出通道盡可能短,控制電流密度達到規定范圍內的最佳值;若攪拌不充分,陰極導電梁移動太慢,行程不夠遠,也有可能產生較多氣體條紋;這要調整移動攪拌裝置的參數,滿足電化學拋光的攪拌要求;

     

    (4)冰晶狀附著物

    該缺陷的形貌是電化學拋光過程中鋁型材表面上沉積有冰晶狀外觀的附著物;它與磷酸鋁沉積有關,槽液中溶鋁量太高,則會出現附著物的缺陷。解決方法為降低槽液中的溶鋁量,使之達到規定的范圍內;如果確實因為磷酸含量太高,則應降低磷酸的含量,使之控制在正常的范圍內;

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