Alumīnija anodēšanas izplatīto problēmu analīze

Alumīnija anodēšana ir process, kurā kā anodu izmanto alumīniju vai alumīnija sakausējumu un kā katodu svina plāksni. To elektrolizē ūdens šķīdumos, piemēram, sērskābē, skābeņskābē un hromskābē, lai uz virsmas izveidotu oksīda plēvi (parasti 3-15 mikronu biezumā). Starp tiem visplašāk tiek izmantota anodēšana ar sērskābi. Sērskābes anodējošajam pārklājumam ir tādas priekšrocības kā augsta adsorbcijas spēja, viegla blīvēšana un krāsošana, izturība pret koroziju un acīmredzama izskata izdaiļošana.
Sērskābes anodēšana ir nobriedusi procesa metode ar ērtu darbību, stabilu elektrolītu un zemām izmaksām. Tomēr sērskābes anodēšanas procesā neizbēgami rodas dažas problēmas, kas ietekmē oksīda plēves kvalitāti.
Analizējiet darbības traucējumu cēloni un veiciet efektīvus profilakses pasākumus. Tam ir svarīga praktiska nozīme alumīnija sakausējumu anodēšanas ar sērskābi kvalitātes uzlabošanā.
1. Pēc alumīnija sakausējuma izstrādājumu anodēšanas ar sērskābi būs daļēji neoksidēta plēve ar acīmredzamiem melniem plankumiem un svītrām, un oksīda plēvei būs izspiedums. Šādas neveiksmes ir reti, bet tās notiek.
Iepriekš minēto kļūdu cēloņi parasti ir saistīti ar alumīnija un alumīnija sakausējumu sastāvu, struktūru un fāzes viendabīgumu vai dažiem metāla joniem vai suspendētiem piemaisījumiem, kas izšķīdināti elektrolītā. Alumīnija un alumīnija sakausējumu metāla fāžu ķīmiskais sastāvs, struktūra un viendabīgums ietekmē oksīda plēvju veidošanos un darbību. Tīrs alumīnijs vai alumīnija magnija sakausējumi, visticamāk, veido oksīda pārklājumus, un pārklājuma kvalitāte ir arī laba. Alumīnija silīcija sakausējumiem vai alumīnija sakausējumiem ar augstu vara saturu ir grūtāk izveidot oksīda plēvi, un iegūtais pārklājums ir tumšs, pelēks un vāji spīdīgs. Ja virsma katrā komponentā rada neviendabīgas struktūras metāla fāžu neviendabīguma, strukturālās segregācijas, mikroskopisko piemaisījumu segregācijas vai nepareizas termiskās apstrādes dēļ, tad, visticamāk, notiks selektīva oksidēšanās vai selektīva šķīdināšana. Ja alumīnija sakausējuma lokālais silīcija saturs ir izolēts, tas bieži ir saistīts ar oksīda plēves neesamību, svītrainu melnu plankumu veidošanos vai poru veidošanos vietējās selektīvās šķīdināšanas dēļ. Pārmērīgi piemaisījumi, putekļi un metāla piemaisījumi, piemēram, elektrolītā suspendēti vara un dzelzs joni, arī var izraisīt melnu plankumu vai svītru parādīšanos uz oksīda plēves, kas ietekmē tās pretkorozijas veiktspēju.
2. Dažām anodētām daļām, kas apstrādātas tajā pašā tvertnē, var nebūt oksīda plēves, vai oksīda plēve var būt plāna vai nepilnīga, vai arī armatūras un detaļu saskares zonā var būt dedzināšana un korozija. Šāda veida kļūme bieži rodas plūsmas skābes anodēšanas procesa laikā, nopietni ietekmējot alumīnija sakausējuma anodēšanas kvalitāti.
Pateicoties lieliskajai alumīnija oksīda plēves izolācijai, alumīnija sakausējuma komponenti pirms anodēšanas ir stingri jāievieto vispārējās vai īpašās fiksācijas ierīcēs, lai nodrošinātu labu vadītspēju. Vadošajam stienim jābūt izgatavotam no vara vai vara sakausējuma materiāla, lai nodrošinātu pietiekamu kontakta laukumu. Kontakta zīmēm starp armatūru un sastāvdaļām jābūt minimālām un jānodrošina brīva strāvas plūsma. Ja kontakta laukums ir pārāk mazs un strāvas blīvums ir pārāk augsts, detaļas vai armatūra var pārkarst un izdegt. Nav vai ir nepilnīga oksīda plēve, galvenokārt slikta kontakta starp armatūru un apstrādājamo priekšmetu, sliktas vadītspējas vai nepilnīgas oksīda plēves noņemšanas dēļ.
3. Pēc alumīnija sakausējuma anodēšanas ar sērskābi, īpaši pēc iepildīšanas un blīvēšanas, pieskaroties ar roku, oksīda plēve kļūst vaļīga, pārvēršas pulverī un tālāk nolobās, atklājot nopietnu pulvera slāni uz komponenta virsmas, kā rezultātā slikta izturība pret koroziju. Šāda veida atteices galvenokārt rodas vasarā, īpaši sērskābes anodēšanas tvertnēs bez dzesēšanas sistēmām. Pēc vienas vai divu tvertnes komponentu apstrādes parādīsies birstošs pulveris, kas nepārprotami ietekmē oksīda pārklājuma kvalitāti.
Pateicoties alumīnija sakausējuma anodēšanas slāņa augstajai pretestībai, anodēšanas procesā tiek ģenerēts liels džoula siltuma daudzums. Jo augstāks ir akumulatora spriegums, jo lielāks siltums rodas, un elektrolīta temperatūra turpina paaugstināties. Tāpēc anodēšanas procesā ir jāizmanto maisīšanas vai dzesēšanas ierīces, lai uzturētu elektrolīta temperatūru noteiktā diapazonā. Normālos apstākļos temperatūra jākontrolē no 13 līdz 26 grādiem, lai uzlabotu oksīda plēves kvalitāti. Ja elektrolīta temperatūra pārsniedz 30 grādus, oksīda plēve atslābinās un kļūs pulverveida, samazinot plēves kvalitāti un smagos gadījumos pat radot "apdeguma pēdas". Ja elektrolīta temperatūra ir nemainīga, jāierobežo arī anoda strāvas blīvums, jo anoda strāvas blīvums ir pārāk augsts un temperatūra paaugstinās pārāk ātri. Turklāt oksīda plēve ir pakļauta pulvera un smilšu atslābināšanai, kas ļoti nelabvēlīgi ietekmē oksīda plēves kvalitāti.
4. Alumīnija sakausējuma oksīda plēve pēc anodēšanas ar sērskābi var kļūt blāva un tajā var būt punktveida korozija. Smagos gadījumos melno punktu korozija var kļūt ļoti acīmredzama, izraisot daļu noņemšanu metāllūžņos un radot ievērojamus zaudējumus.
Šīs kļūdas bieži ir nejaušas un tām ir īpaši cēloņi. Alumīnija sakausējuma anodēšanas procesā, jo strāvas padeve tiek pārtraukta un pēc tam atkal ieslēgta, un nogrieztā daļa ilgu laiku paliek tīrīšanas tvertnē, tīrīšanas tvertnes skābums ir pārāk spēcīgs, ūdens kvalitāte ir zemāka. nav tīra, un tajā ir suspendētas cietās vielas, tāpēc oksīda plēve bieži ir blāva un blāva. Bieži palielinās nogulsnes, izraisot elektroķīmisko koroziju un alumīnija sakausējuma komponentu punktveida koroziju ar melniem plankumiem. Elektrolītam var būt pievienots krāna ūdens, tas var būt apstrādāts ar balinātāju, Cl saturs var pārsniegt standartu, vai arī tvertne, kurā ir hlorūdeņradis, var nebūt rūpīgi iztīrīta un tajā var būt sērskābe. Tas izraisa liekā Cl sajaukšanos ar anoda elektrolītu. Rezultātā iegūtā alumīnija sakausējuma komponentu anodiskā oksidēšana izraisa punktveida koroziju, un produkts tiek izmests.