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脱脂时间的延长与脱脂温度的升高对6063G铝镁合金管 管母线具有相类似的影响规律,即脱脂时间越长,合金表面出现斑点、附近斑块腐蚀的可能性越大,斑点、附近斑块腐蚀的影响程度也越来越深。一般脱脂时间应为3min(对200g/L的H2SO4而言),脱脂时间过短或过长都会使型材表面出现不均匀现象,为后续的阳极氧化处理留下隐患。关于脱脂时间的影响作用可从以下两方面介释:(1)脱脂液中的Cl-有扩大斑点和斑块腐蚀的趋势,而且其浓度越高,影响越甚,这种情况下,如果脱脂时间超过正常值,负面作用就更为严重；(2)随着脱脂时间的延长,合金中的微量元素会部分溶解,致使型材表面出现凹凸不平的腐蚀缺陷。2碱洗碱洗是预处理工艺中关键的步骤,碱洗剂以及添加剂,反应温度、附近时间等不同程度地影响着铝型材的表面质量。当碱洗剂和添加剂选定之后,影响碱洗效果的因素是碱洗温度和碱洗时间。2.1温度的影响碱洗时的反应活化能约46kJ/mol,这个数值一般不随蚀洗条件的变化而改变,但反应速度却会因温度升高而加快(温度每升高10℃,速度就增加一倍)。文献研究表明:碱洗时反应温度过高会使铝型材表面产生“干涸斑点”缺陷。当碱洗温度较高时(高于70℃),碱液反应速度非常快,型材从碱洗槽移出时,会有大量的碱液附集在其表面,由于此时型材表面仍然保持较高温度,所以蚀洗速度仍然很高,残留有碱液的区域迅速干涸后出现Al2O3斑点,而且这些斑点在后续处理中很难。另外,由于碱洗温度高,反应速度快,溶解下来的Zn2＋、附近Fe3＋亦能在较短时间内以溶解2再沉积方式进一步加剧局部腐蚀。一般碱洗温度保持在50℃左右较为合适,既能保证碱洗质量,又能防止腐蚀斑点块的发生。2.2时间的影响碱洗时间的长短对处理效果有着至关重要的作用,对于在50℃,用NaOH(50g/L)作为碱洗剂的条件下,时间一般取2min为宜。碱洗时间太短,达不到除氧化膜及活化表面的效果；时间过长,不仅增加铝的损耗量,而且有可能将潜在的缺陷扩大,造成产品报废。3水洗水洗的质量对合金的阳极氧化效果有很大影响,由酸槽、附近碱槽带入的大量杂质离子以及较低或较高的pH值都会产生点蚀,特别是对点蚀敏感的氯离子,因其自催化作用很容易在不完整的钝化膜上产生腐蚀斑点。所以,应注意预处理过程中的水洗质量,在保证充分水洗的情况下,还要适当控制水洗液中的氯离子含量。3.1时间的影响随着水洗时间的延长,铝型材表面斑块腐蚀大大加剧,腐蚀面积也有所增大。显微镜下观察水洗试样,发现斑点腐蚀随水洗时间的变化没有明显的规律性,但斑块腐蚀受水洗时间的影响显著,即水洗时间超过正常值越多,斑块腐蚀的面积越大,颜色也更深。关于水洗时间的确定随处理工序的不同而略有差别,一般脱脂与中和工序后的水洗时间比碱洗后的稍长,但均以不超过2min为宜,以免型材表面出现斑块缺陷。另外,若水洗方式改为冲洗,便能有效地防止表面斑块腐蚀。3.2氯离子的影响研究发现,水洗液中的Cl-有诱发斑块腐蚀的作用。当水洗液中无Cl-存在时,型材表面几乎没有出现斑块腐蚀,只有零星的少量斑点腐蚀；当水洗液中加入0.1g/L的Cl-后,型材表面出现了明显的斑块腐蚀区域,但面积不大,腐蚀程度较浅；当Cl-达到0.3g/L时,型材表面出现了大量的斑块腐蚀,且呈片状连续分布。4中和碱洗过程溶解铝,但合金中许多第二相组分不能溶解,这些物质碱洗后残留于金属表面。另外,一些合金元素如Zn、附近Si等虽溶于碱,但蚀洗时会重新积存于合金表面,所以在阳极氧化前必须进行中和,以表面残留的杂质。要想获得良好的中和效果,下面两点很重要:一是适当控制中和温度,避免因温度过高或过低出现表面缺陷；二是严格控制中和液中的Fe3＋浓度,减少因Fe3＋的氧化性引起的斑点腐蚀。4.1温度的影响温度是中和过程的重要因素,它直接影响中和反应的速度。温度过低,反应不彻底,金属表面的残留杂质很难干净,尤其在冬季作业,更应注意温差的影响；温度过高,铝的溶解速度较快,为斑点腐蚀的扩展准备了条件。一般反应温度控制在20℃较为理想,对于新配制的酸液(特别是H2SO4),应冷却到需要温度再进行中和反应。4.2 Fe3＋的影响实验结果表明,硫酸中和液中Fe3＋的存在,它在一定程度上加速了斑点腐蚀,同时还能诱发、附近加剧斑块腐蚀的发展。当H2SO4中Fe3＋很少时,金属表面的斑点、附近斑块腐蚀很少,反应较均匀；当H2SO4中Fe3＋的浓度达到0.1g/L时,金属表面开始出现斑点腐蚀,并且有散乱的斑块腐蚀分布；当Fe3＋的浓度提高到0.3g/L时,斑点腐蚀的数目和斑块腐蚀的面积均明显增加,型材表面质量很差。研究发现,当Fe3＋浓度很高时,H2SO4中和液的氧化性就很强(因Fe3＋的氧化性很强),致使中和过程中铝的溶解速度加剧,铝型材的表面质量较差。5结束语预处理工艺虽然是阳极氧化处理前的辅助工序,但对铝型材的表面质量有着不可低估的作用。各厂家应从自身的情况出发,制定出切实可行的预处理工艺参数,以提高铝型材的表面处理质量。
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管型母线 系列产品：6063G（6063）铝镁合金管母线，LF21（3A21）铝锰合金管母线，LDRE（6R05）铝镁硅合金管母线，6Z63（6063-Zr）耐热铝合金管母线 ，6063铝镁合金管管形母线、本地6063G铝镁合金管形母线、本地LF-21铝锰合金管形母线、本地3A12铝锰合金管形母线、本地LDRE铝镁硅合金管形母线、本地6R05铝镁硅合金管形母线型材或铝制品的阳极氧化膜是由大量垂直于金属表面的六边形晶胞组成，每个晶胞中心有一个膜孔，并具有极强的吸附力，当氧化过的铝制品浸入染料溶液中，染料分子通过扩散作用进入氧化膜的膜孔中，同时与氧化膜形成难以分离的共价键和离子键。这种键结合是可逆的，在一定条件下会发生解吸附作用。因此，染色之后，必须经过封孔处理，将染料固定在膜孔中，同进增加氧化膜的耐蚀、本地耐磨等性能。2、本地阳极氧化工艺对染色的影响在铝型材氧化着色整个流程中，因为氧化工艺原因造成染色不良是比较普遍的。氧化膜的膜厚和孔隙均匀一致是染色时获得均匀一致颜色的前提和基础，为获得均匀一致的氧化膜，保证足够的循环量，冷却量，保证良好的导电性是非常重要的，此外就是氧化工艺的稳定性。硫酸浓度，控制在180—200g／l。稍高的硫酸浓度可促进氧化膜的溶解反应加快，利于孔隙的扩张，更易于染色；铝离子浓度，控制在5—15 g／l。铝离子小于5g／l，铝型材生成的氧化膜吸附能力降低，影响上色速度，铝离子大于15g／l时，氧化膜的均匀性受到影响，容易出现不规则的膜层。氧化温度，控制在20℃左右，氧化槽液的温度对染色的影响非常大，铝型材过低的温度致使氧化膜的膜孔致密，染色速度显著减缓；温度过高，氧化膜蔬松,容易粉化，不利于染色的控制，氧化槽的温差变化应在2℃以内为宜。电流密度，控制在120—180a／m2。电流密度过大，在膜厚一定的情况下，就要相应地缩短铝制品在槽中的电解时间，这样，氧化膜在溶液中的溶解减少，膜孔致密,染色时间加长。同时，膜层容易粉化。膜厚，染色要求氧化膜厚度一般在10μm以上冲溶液铝型材。膜厚过低,染色容易出现不均匀现象，同时在要求染深色颜色(如黑色)时，因为膜厚不够，导致染料的沉积量有限，无法达到要求的颜色深度（不够黑）。总而言之，铝型材氧化着色的前工序,是染色的基础。阳极氧化的问题在染色之前，我们很难看到或者根本无法看到，一旦染上色之后，我们会清晰地看到诸如颜色不均匀的现象。而此时，生产工作者往往会把问题的原因归于染色的不正常，而忽略在氧化工艺上寻找原因。
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铝镁合金管-铝锰合金管母线氧化处理技术说明：1. 化学氧化。化学氧化处理所获得的膜层较薄，一般厚度为0.5μm ～4μm，质软不耐磨，抗蚀能力低于阳极氧化膜。一般不宜单独便用，由于化学氧化膜吸附能力好，主要作用于油漆的底层，化学氧化按其溶液性可分为碱性和酸性两种。按其膜层性质可分为氧化膜，磷酸盐膜、本地铬酸盐膜及磷酸一铬酸盐膜等（这类型的氧化膜是可导电）2. 电化学氧化。电化学氧化（俗称阳极氧化）是铝及铝合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用。在铝及铝合金上形成一层氧化膜的过程称为阳极氧化（此氧化膜不导电）3. 硬质阳极氧化。硬质氧化膜的生成机理，与普通硫酸阳极氧化相同，但为了获得厚而硬的膜层，需要采用摄氏0度左右的电解液，和高电压和大电流的方法，使膜的生成速度远大于溶解速度，使膜层结构发生变化，构成了硬质氧化膜生长过程的新特点。硬质氧化膜也是双层结构，其区别在于比普通氧化膜的阻挡层厚度大10倍，孔壁也如此，这是硬度高的基本原因之一。然而孔隙率比普通氧化膜少7～8倍。只有2％～6％，硬质膜基组杂乱无章互相干扰，出现一种特殊的棱柱状。导致膜内应力大，甚至引起开裂，合金元素和电解分解产物在膜壁中的残留。引起氧化膜的色泽深暗及合金成分不同的颜色不同。合金成分和杂质，对硬质氧化有较大的影响，它影响氧化膜的均匀性和完整性，铝铜、本地铝硅。铝猛合金，作硬质氧化比较因难。4. 铝阳极氧化膜的结构。氧化膜是由阻挡层和多孔层组成的，多孔层是由许多具有六角柱状的氧化物基组（膜胞）组成的，每个膜胞的中心的一个六角形的小孔。形似蜂窝状结构，孔壁的厚度是孔隙直径的两倍。在硫酸阳极氧化膜平均孔隙率为20％～30％，1μm2的表面上大约有800个小孔，所以阳极氧化后可以着各种颜色。5. 阳极氧化膜的着色。阳极氧化膜具有多孔性，和化学活性，很容易进行着色处理。铝氧化膜有20％～30％的孔隙（硫酸膜）故有巨大的比表面积的化学活性，染料分子通过氧化膜的物理和化学吸附积存于内表层而显色。硬质氧化膜的孔隙率比普通氧化膜少，孔深、本地口径小，着色比普通氧化膜因难，而且硬质氧化皮膜是厚膜，因合金的不同。它的底色就比较深，所以着色只能着黑色比较理想。6. 阳极氧化后的封闭处理。铝阳极氧化膜具有很高的孔隙率，和吸附能力，容易受污染和腐蚀，介质浸蚀，因此，氧化膜无论着色与否，用于何种场合，都必须进行封闭处理，其目的是提高耐蚀性。提高抗污染能力和固定色素体，如有特殊后续处理可以不加以封闭，增加吸附能力。硬质氧化处理各种特性及技术说明：1.特性：硬质氧化是一种电化学处理方式，在纯铝或铝合金材料上面形成一极硬、本地耐高温、本地耐磨、本地有高电阻性、本地耐腐蚀的硬氧化膜。此一极高之表面硬度，配合铝合金本身轻、本地机械加工容易、本地低成本的特性，广泛应用于各种工业及军事用途上，此值我国工业升级之际，更是精密工业不可或缺的一环。2、本地硬度：指膜层之硬度，膜层厚度（Thickness）指Build up和Penetration两部份。T＝1/2Build up＋1/2Penetration 。硬度之 标准为B.S.5599规定HRC36以上（约HV350）接近底材部份可超过HRC60(HV700)以上。??3．耐磨性：以Taber Abraser CS-17 1000g 负载，铝合金硬化处理之耐磨性远优于硬铬电镀及其它之硬化钢。4．尺寸：膜层厚度一般为50±5μm ,元件单面尺寸约增加25μm，对于较精细公差及特殊厚度要求，需于图面上特别注明。5．抗蚀性：经封孔，盐雾试验（ASTM117规格）超过5000小时无腐蚀现象发生。6.合金材料适合性：适用于所有铝合金，包括1000纯铝系（1050、本地1100）、本地2000铝铜系（2014）、本地3000铝锰系、本地5000铝镁系。6000铝镁矽系（6061、本地6063）7000铝锌系（7050）及铸造铝合金514.2、本地A514.2、本地518.2、本地ADC.5 ADC.6 等。7.耐电压（Breakdown Voltage）：达1500VDC以上。8.高度电阻性：于20度C 为4Ⅹ10.15欧姆cm2/cm,可作为良好之绝缘体。9.耐热性：膜层熔点达2050度C，短时间可保护铝材在高温中免受损害。10.低摩擦系数：磨光后的表面，摩控系数可低至0.095，因此各种军械及民用装备滑轨，均应用此技术。11.氧化膜的结合力：硬质氧化膜的形式是有一半的膜在铝的内部一半长出来，与铝基体金属的结合力很强，很难用机械方法将它们分离，即使膜层随基体弯曲直至破裂，膜层与基体金属仍保持良好的结合。12.氧化膜结构的多孔性：氧化膜具有多孔的蜂窝状结构，可使膜层对各种有机物、本地树脂、本地无机物、本地染料及油漆等表现出良好的吸附能力，可作为涂镀层的底层，也可将氧化膜染成各种不同的颜色（硬质氧化膜，只可染黑色）提高金属的装饰效果。制作硬质氧化注意事项：1.制品上所有棱角应倒成直径不小于0.5mm的圆弧,不允许有锐角及毛刺以避免电流集中造成局部过热、本地变脆、本地断裂.?2.不要求厚膜部位用过氯乙烯胶等加以保护,螺纹孔,定位销孔用塑料或胶皮堵塞.?3.制品经硬质氧化后,尺寸增加约为膜厚的一半(单边)所以对尺寸要求严格的制品,应根据膜厚确定其阳极氧化前的尺寸余量 .?4.氧化膜与基体结合牢固，但膜层有脆性，并随厚度增加和增大，所以不宜用于承受冲击，弯曲或变形的零件。达到一定厚度的硬质膜会使铝合金的疲劳强度有较大的降低，尤其是高强度铝合金，故对承受疲劳荷重零件，进行硬质氧化应十分慎重。
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