鋁合金陽(yáng)極氧化工藝的改進(jìn)王賢胡丙群摘要敘述了鋁合金普通硫酸氧化工藝改為寬溫硫酸氧化工藝的溶液配制方法、操作條件。通過(guò)對(duì)氧化結(jié)果分析，說(shuō)明寬溫快速氧化工藝，擴(kuò)寬了氧化溫度，操作溫度可達(dá)30°C以上。提高了氧化速度，提高了生產(chǎn)效率，并可獲得高質(zhì)量的氧化膜。關(guān)鍵詞鋁合金，陽(yáng)極氧化，寬溫添加劑我公司繼電器產(chǎn)品用鋁銘牌的生產(chǎn)，采用的是lf2合金鋁板，落料沖孔后應(yīng)用化學(xué)精飾、陽(yáng)極氧化工藝進(jìn)行表面處理，然后用絲網(wǎng)2印刷工藝進(jìn)行圖形文字符號(hào)的印刷，從而得到成品銘牌。其中陽(yáng)極氧化處理的目的在于提高零件表面的孔隙率、硬度、耐磨性、抗腐蝕性和絕緣性等理化、機(jī)械性能，因此陽(yáng)極氧化工藝是生產(chǎn)鋁銘牌的關(guān)鍵工序。生產(chǎn)中一直采用的是硫酸陽(yáng)極氧化工藝，其所得氧化膜層較厚，無(wú)色透明，且電解液成分簡(jiǎn)單，操作方便。但在生產(chǎn)中電解液的操作溫度要求在23C以下，當(dāng)溶液的溫度高于25C時(shí)，氧化膜即變的疏松，厚度小而脆，硬度較低，耐磨性差。為了控制電解液的溫度，生產(chǎn)中采用一臺(tái)冷水機(jī)組對(duì)電解液進(jìn)行降溫，以保證氧化膜的質(zhì)量。由于長(zhǎng)期使用，冷水機(jī)老化損壞，無(wú)法修復(fù)，而沒(méi)有冷卻設(shè)備將無(wú)法正常生產(chǎn)，重新購(gòu)置一臺(tái)冷水機(jī)組要花費(fèi)大量的資金。為了節(jié)約成本，我們選擇CK-LY型寬溫快速陽(yáng)極氧化添加劑對(duì)原硫酸陽(yáng)極氧化工藝進(jìn)行改進(jìn)。CK-LY型寬溫快速陽(yáng)極氧化添加劑包括特定的有機(jī)酸和導(dǎo)電鹽，前者能提高電解液的工作溫度，降低陽(yáng)極氧化膜的再溶解能力，在較高溫度下對(duì)抑制氧化膜疏松有良好的作用；后者能增強(qiáng)電解液的導(dǎo)電性，提高電流密度，加快成膜速度。該添加劑溶于硫酸電解液，對(duì)電解液中的金屬離子有絡(luò)合作用，使溶液中鋁離子的容忍量提高，氧化液的壽命延長(zhǎng)。陽(yáng)極氧化溶液的配方和配制2.1溶液配方硫酸CK2.1溶液配方硫酸CK-LY添加劑鋁離子150?200g/L20?35g/L0.5?20g/L（最佳值160g/L）（最佳值30g/L）（最佳值5g/L）2.2溶液的維護(hù)與調(diào)整2.寬溫快速陽(yáng)極氧化液比較穩(wěn)定，當(dāng)氧化成膜速度較低時(shí)，則需補(bǔ)充添加劑。長(zhǎng)期使用經(jīng)常出現(xiàn)氧化故障時(shí)，應(yīng)分析溶液中硫酸、鋁離子等的含量，根據(jù)分析結(jié)果補(bǔ)充添加劑和硫酸或重新配制溶液。3工藝試驗(yàn)情況采用寬溫快速陽(yáng)極氧化工藝進(jìn)行氧化試驗(yàn)，并與普通硫酸陽(yáng)極氧化工藝進(jìn)行工藝過(guò)程比較：采用金相顯微鏡對(duì)兩種工藝所得氧化膜的厚度、孔隙率進(jìn)行觀察比較。并對(duì)氧化膜的性能進(jìn)行鹽霧和濕熱試驗(yàn)，具體情況如下：3.1試驗(yàn)材料與設(shè)備半成品鋁銘牌數(shù)件，可控硅整流電源一臺(tái)，鉛板陰極二個(gè)，0?100°C溫度計(jì)二支，時(shí)鐘一塊。3.2試驗(yàn)工藝1）化學(xué)除油CK-S01 除油劑5%0 室溫t 5?15min2） 堿處理氫氧化鈉 50?80g/L0 50?60Ct 1?10min3） 精飾處理NaOH 80g/LLXJ-01精飾劑80g/L0 50?60Ct 1?10min4）漂光處理HNO:HO1：1 （體積比）將表面一層黑膜除盡為止5）陽(yáng)極氧化硫酸 90mL/L添加劑 25g/L0 室溫（15?25C）J 1.5A/dm2t 20min6）封閉處理GKC-F 8g/L（要求用蒸餾水或去離子水配制）pH值 5.5?6.5（若需調(diào)整pH值，可用氨水或醋酸進(jìn)行調(diào)整）0 室溫t 3?6min3.3工藝試驗(yàn)過(guò)程鋁銘牌經(jīng)過(guò)除油、堿處理、精飾處理、漂光處理后，分別用兩種氧化工藝進(jìn)行氧化處理，在氧化過(guò)程中每隔5min用溫度計(jì)測(cè)量一次電解液的溫度。試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用寬溫快速氧化工藝進(jìn)行氧化處理，連續(xù)氧化四槽，溶液的溫度還不到30C，可以繼續(xù)進(jìn)行氧化操作。而普通硫酸氧化工藝，氧化處理一槽，時(shí)間不到40min，溶液的溫度即超出工藝范圍，無(wú)法進(jìn)行第二次氧化操作。3.4試驗(yàn)結(jié)果分析用金相法對(duì)陽(yáng)極氧化膜的質(zhì)量進(jìn)行分析，結(jié)果表明寬溫快速陽(yáng)極氧化工藝，氧化時(shí)間20min，所得氧化膜色澤均勻透明，厚度和孔隙率均符合工藝要求；經(jīng)鹽霧試驗(yàn)48h，濕熱試驗(yàn)6d，氧化膜無(wú)腐蝕現(xiàn)象。4結(jié)論試驗(yàn)結(jié)果表明，寬溫快速陽(yáng)極氧化新工藝，擴(kuò)寬了工作溫度，操作溫度可達(dá)30°C以上，而普通硫酸氧化工藝21°C以上就必須開(kāi)冷水機(jī)；提高了氧化速度，減少了氧化時(shí)間，并可獲得高質(zhì)量的氧化膜。CK-LY添加劑可在原普通硫酸電解液中直接添加25g/L，即可以達(dá)到擴(kuò)寬氧化溫度10?35C，提高氧化速度20%以上，將氧化時(shí)間由原來(lái)的20?40min，縮短至15?20min，不會(huì)造成原工作液的廢棄，達(dá)到了