我们在前两期的内容中讲了流痕和外观粗糙以及对应的解决方法。今天我们接着来讲碱洗的另一个缺陷——斑点及解决方法。
斑点:通常是铝材表面处理的致命缺陷,碱洗后如发现腐蚀斑点,不得不中断后面的工序处理,直接作报废回炉处理。碱洗斑点形成的几种原因及对应措施如下。
①大气腐蚀。在沿海地区,当铝材无遮盖放置约三天以上,铝材表面常有腐蚀斑痕。内陆地区如铝材放置于存在腐蚀性气体的熔炼炉旁,气压较低的阴雨天亦会出现由于大气腐蚀引起的斑点现象。大气腐蚀有明显的方位性,暴露在空气中的料框四周比较严重,而大气不易渗入的料框中间则腐蚀很轻,轻微的大气腐蚀斑点碱洗时可消除,但严重的腐蚀斑点,则无法用碱洗处理消除掉。少量表面斑点只能用费工、费时的机械打磨法消除。
对应措施:缩短原始铝材转入阳极氧化的周转时间;待阳极氧化的原始铝材放置在环境干燥、空气良好的位置;对长时间放置或阴雨天,可对原始铝材进行适当遮盖处理。
②挤压“热斑”。在挤压机出料台上,当挤出的铝材与出料台同步运动,且出料台采用导热较好的石墨棍时,与出料台石墨棍接触部分的铝材表面,碱洗后会呈现“热斑”缺陷,通常“热斑”出现的间隔距离与石墨棍之间的距离相等。在挤压过程中,与石墨棍接触部分的铝材表面先受到石墨棍急冷,后又受整体铝材的热量影响而产生复热,以使该表面在强化相-Mg2Si沉淀敏感温度区(400~ 250°C )持续的时间较长,从而导致Mg2Si沉淀出现大粒子现象。这种挤压铝材在随后的碱洗过程中无法避免出现择优腐蚀,因而与石墨棍接触部分表面呈现间隔状斑点。
对应措施:控制挤压在出料台的运行速度在一定程度上大于铝材的挤出速度;采出导热效果较差的其他耐高温材料替代石墨棍;加强风冷淬火力度,快速将挤压出口铝降至<250°C。
③水中氯离子含量高。当铝材的材质品质较差,而所用水中氯离子含量亦较高时,碱洗或碱洗前后水洗都会显露出腐蚀斑点。
对应措施:改善原始铝材的材质;采用符合国家标准的自来水;改用硝酸或硝酸加硫酸除灰;在水洗槽内加人1~5g/L HNO3也可有效抑制水中氯离子的腐蚀影响。
④熔炼铸棒时加入回收铝的比例太高。回收铝表面的阳极氧化膜一般约10μm,主要由 Al2O3组成,Al2O3 的熔点高达2050°C。当挤压铝棒熔炼时加入大量的这种回收铝时,铝表面的Al2O3薄膜只是被破碎成小颗粒而已,不会与基体铝一样熔化,Al2O3的密度又非常接近于熔体铝的密度,过多的Al2O3颗粒导致在随后的熔体精炼中难以除净,铸造时一同进入铝棒,也进入挤压制品。在碱洗过程中,Al2O3与铝基体会出现择优浸蚀的现象而引起雪花状腐蚀斑点。
对应措施:铝棒熔炼时注意控制好那些表面有阳极氧化膜的回收铝的比例。实践证明,一般控制此类回收铝的投放量约<10%;加强熔体的精炼除渣;铸造前保证熔体静止约25min和有效的熔体过滤,就基本除净熔体中的Al2O3夹渣,不会出现雪花状碱洗斑点。
本期内容到这里就结束了,碱洗的三大常见缺陷及对应解决方法就讲到这里。感谢您的观看,欢迎您关注我们的官网(华深景泰),我们后续会更新更多铝材表面处理内容。
参考资料【铝合金阳极氧化与表面处理技术】
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