【航天工业行业标准(QJ)】 铝及铝合金硫酸阳极氧化膜层生产说明书

中华人民共和国第七机械工业部指导性技术文件
金属镀复层生产说明书
QJ/Z52~61—79
QJ/Z64~-79
QJ/Z70~75-79
QJ/Z52-79
QJ/Z53—79
QJ/Z54-79
QJ/Z55-79
QJ/Z56-79
QJ/Z57-79
QJ/Z58-76
QJ/Z59-79
QJ/Z60-79
QJ/Z61-79
QJ/Z64-79
QJ/Z65-79
QJ/Z66-79
QJ/Z67-79
QJ/Z68-79
QJ/Z70-79
QJ/Z71-79
QJ/Z72-79
QJ/Z73-—79
QJ/Z74—79
QJ/Z75-79
铜镀层生产说明书
镍镀层生产说明书…
硬铬镀层、乳白铬镀层生产说明书.锡镀层生产说明书
银镀层生产说明书.
金镀层生产说明书
钯镀层生产说明书...
佬镀层生产说明书
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...(1)
.......(21)
（33)
....(39)
.....(49)
..(57)
...(63)
....(67)
........(73)
...(79)
.（85)
..(91)
…(101)
.（107)
.(111)
…（123)
（129）
（133）
中华人民共和国第七机械工业部指导性技术文件
铝及铝合金硫酸阳极氧化膜层
生产说明书
本指导性技术文件规定了铝及铝合金硫酸阳极氧化的通用工艺方法。QJ/z67-79
铝及铝合金硫酸阳极氧化膜层的颜色随合金成份及热处理状态而变化，纯铝为无色透明膜层，含硅铝合金呈深灰色。膜层厚度为5～20微米，其硬度较高，吸附力强，易于染色，经封闭处理后具有较高的抗蚀性，可单独作为防护装饰层使用，也可作为油的底层。硫酸阳极化溶液成份简单，操作方便，对杂质敏感性小，但硫酸对铝及铝合金有较高的腐蚀性，会降低零件的光洁度和精度，对气孔率高的铸件、有气孔的焊接件、点焊件、铆接件以及光洁度高，精度高的零件均不宜采用硫酸阳极氧化工艺。一、工艺过程
1、铝及铝合金硫酸阳极氧化工艺过程：（1）阳极氧化前验收、
（2）有机溶剂除油、
（8）装挂、
（4）化学除油、
（5）热水洗、
（6）冷水洗、
（7）硝酸光亮腐蚀、
（8）冷水洗、
（9）腐蚀、
（10）热水洗、
（11）冷水洗、
（12）光亮腐蚀、
（13）冷水洗、
（14）阳极化、
（15）冷水洗、
（16）封闭或着色、
（17）冷水洗、
（18）热水洗、
（19）烘干（或吹干）、
（20）卸下夹具、
（21）检验、
（22）包装、
注：&、精度和光洁度高的的零件不进行9～13工序，也可经有机溶剂除油后直接阳极氧化。b、带檬胶或塑料的零件，必需用酒精清洗。所有使用的溶液和清洗用的水其温度必需在60°C以下。
二、主要工序说明
2、阳极氧化前验收按QJ45179的规定执行。8、有机溶剂除油：
常用的有机溶剂有航空洗涤汽油、丙酮、酒精等。压胶的金属件严禁用汽油、丙酮有机浴剂除油。溶剂除油后，吹干或晾干。对于表面油脂轻微的，而又要经化学除油和腐蚀的零件可不进行此工序。
4，装挂时根据不同的零件，可用专用夹具或铝丝绑夹。专用夹具和弹簧夹一般用防锈铝或铸铝制造，绑零件的铝丝一般用工业纯铝。5、除去零件表面轻微的油污，可用下列方法之一进行化学除油。（1)方法—
溶液配方：碳酸钠
第七机械工业部
第七○八所
（NaCOs·10H.O)
30~50克/升；
1980年12月1日
共6页第9资
磷酸钠
硅酸钠
操作条件：溶液温度：
持续时间：
（2）方法二：
溶液配方，碳酸钠
磷酸钠
硅酸钠
石油磺酸
换作条件：溶液温度
持续时间
QJ/Z67-79
（NasPO.·12H,O)
(Na,SiO..nH,O)
（Na.CO..10H.O)
(Na.PO12H.O)
(Na,SiOsnH,O)
3050克/升，
3~5克/升。
5060°C，
3~15分钟。
40~50克/升，
40~60克/升，
3~5克/升，
3~5克/升
70~90°C,
5~15分钟。
6、为了除去零件表面自然生成的氧化膜和残留的油脂脏物、暴露金属结晶，成均匀的膜层。可选用下列方法之一进行腐蚀：（1)氢氧化钠法，其条件为：
氢氧化钠
溶液温度：
持续时间：
(NaOH)
（2)氢氧化钠、碳酸钠混合溶液法，其条件为：溶液配方：氢氧化钠
碳酸钠
操作条件：溶液温度：
持续时间：
(NaOH)
(Na2COs）
使在阳极化时能生
80~100克/升；
不超过3分钟。
20~35克/升，
20～30克/升。
40~55°C，
不超过2分钟。
对于表面光洁度不低于√7，尺寸精度不低于二级、带有≥50的孔或轴其精度高于三级、有溶液温度：
持续时间：
（HNO：）
300~500克/升；
室温，
光亮为止。
注：压塑料或橡胶的金属件经有机溶剂除油后直接进行阳极化。橡胶件不允许接触硝酸。8、阳极氧化按下述条件进行。
溶液温度
阴极材料：
各种铝合金的阳极氧化的工作条件见表1、材
各种防锈铝及纯铝、包
铝零件
铸铝、锻铝零件
硬铝及超硬铝
—96—
12~17V
14~20V
15~20V
电流密度
170230克/升；
13~22°C，
铅板，
1~1.5安培/分米
1.5~2.5安培/分米
1.3~1.5安培/分米2
25~50分钟
40~60分钟
40~60分钟
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注：①着色阳极氧化的零件应适当延长阳极氧化时间。共6页第8页
②阳极氧化过程中，应尽量采用压缩空气搅拌溶液，以便驱散零件表面的热量，减缓溶液对氧化膜的溶解，防止膜层产生起粉和零件深凹处形成空气袋，但要防止零件与阴极或金属槽体接触以及零件间互相碰撞。
③局部阳极氧化的零件，进行到工序8后，将零件吹干，不阳极化的部位进行绝缘，装上夹具，用酒精补充除油后直接阳极氧化。阳极氧化的绝缘材料为：
清漆混合物：Q98-1，
溶剂X—1或X—2适量，
品红（或Q04—3）适量：
或Q63—21：
溶剂X—1或X—2
粘度35~40秒
④抛光的零件按精密零件加工，阳极氧化后送回机加车间抛光。9、阳极氧化膜层是多孔的，用重铬酸钾或用热水封闭氧化膜层的孔随，以提高氧化膜的抗腐蚀性能。
（1）黄色阳极氧化
重铬酸钾
溶液温度：
持续时间：
用重铬酸盐封闭，其条件为
(K,Cr,O,)
注：用蒸馏水或冷凝水配制。
（2）无色阳极氧化
用热水封闭，其条件为：
自来水温度：
持续时间：
10、阳极氧化着色：
60~100克/升，
80~100°C
20～30分钟。
80~100C，
20～30分钟。
为了装饰或为了获得各种识别标志的颜色，阳极氧化用染料着色，以获得各种不同的颜色，其条件为：
染料浓度：
溶液温度：
持续时间：
3~5克/升
根据需要颜色的深浅，来调整染料浓度和着色的温度、时间。染料：
黑色：
绿色：
红色：
兰色：
金色：
或：溶葱素，
酸性黑色或酸性元青；
酸性绿
酸性大红或直接红；
酸性天兰或酸性深绿；
茜素黄
茜素红
11、烘干（或吹干）按下列条件进行。温度：
时间：
0.5克/升
5克/升
50~70°C;
（用蒸馏水配制）；
60~90°C，
5～30分钟。
10~30秒，
20～30分烘干为止。
—97-
共6页第4页
12、检验按QJ469一79的规定执行。QJ/Z67-—79
三、溶液的配制、维护和调整
13、溶液的配制：
（1）在阳极氧化槽中加入所需体积2／3的水；（2）在不断搅拌下将计算量的硫酸缓慢地倒入槽中；（3）加水至工作液面并搅拌均匀；（4)取样分析，并按分析结果调整溶液成分。注：①严禁将水倒入浓硫酸中。②为防止新配溶液对氧化膜的过腐蚀，可向新配槽液中加少量的硫酸铝，或用废铅板通小电流处理。
14、溶液的调整，
当二班制正常生产时，阳极氧化溶液每星期分析一次，按分析结果调整溶液；15、硫酸阳极氧化溶液中杂质多时，会使零件表面（特别是硬铝件）产生黑点，可以采用小直流电处理，也可以加少量铬酐（0.5～2克/升）。其杂质含量限制为：A1+++不超过25克/升，C1-不超过1.5克／升，超过时须更换溶液。16、重铬酸钾封闭溶液中杂质含量限制为：C1-不超过1.5克／升，SO4不超过4克/升。17、溶液分析项目及周期见表2。表2
化学除油溶液
腐蚀溶液
光亮腐蚀溶液
阳极氧化溶液
封闭溶液
碳酸钠
磷酸钠
硅酸钠
氢氧化钠
重铬酸钾
四、返修、故障及排除方法
18、阳极氧化常见的故障及排除方法见表3。故
氧化膜疏松起粉
零件表面带浅彩虹色
—98-
（1）电解液温度过高；
（2）氧化时间过长；
（3）电压过高或电流密度过大；（4）硫酸浓度太高。
基本没有导电。
二个月
二个月
二个月
二个月
二个月
（1）降低电解液温度、搅
拌溶液；
（2）缩短氧化时间；
（8）降低电压或电流密度：
（4）降低硫酸浓度。
改善夹具与零件和导电杆的
接触。
氧化膜发花
氧化膜暗淡不亮
封闭后膜层上有浅色纵向条
膜层色浅或“苍白”
夹具与零件接触处烧坏
零件打电
盲孔内或盲孔附近发黑或腐
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（1）化学除油后未洗净，光亮
腐蚀后生成硅酸胶，
（2）返修时没有将旧的膜层除
（1）零件下槽后久未通电；
（2）氧化过程中中断电流又给
（8）硝酸浓度过低或光亮腐蚀
时间不够
阳极氧化后硫酸溶液未冲洗干
（1）封闭温度太低或氧化时间
太短，
（2）封闭液中C1-和So.、
Sio.含量过高。
（1）零件与夹具接触不良；
（2）接触处面积太小或电流太
阳极化过程中零件与阴极接触或零件互相碰撞。
盲孔内硫酸未冲洗净即挂人冷水中较长时间或放入封闭槽内。
注：上表所说的封闭是指重铬酸钾溶液封闭。19、不合格膜层的退除
（1）一般零件不合格膜层的退除条件：氢氧化钠
温度：
时间：
溶液配方：氢氧化钠
碳酸钠
操作条件：温度：
持续时间：
(NaOH)
(NaOH)
(Na.CO.:10H,O)
（2）精密度光洁度高的零件不合格膜层的退除条件为：溶液配方，磷酸
操作条件：温度：
持续时间：
（CrO，）
共6页第5页
（1）加强化学除油后的清
（2）将旧膜层除尽。
（1）零件下槽后立即通电
（2）氧化过程中不能断电，
8）调整光亮腐蚀溶液延
长光亮腐蚀时间。
加强清洗。
（1）升高封闭液温度或延
长阳极化时间；
（2）冲淡调整溶液尽量排
除杂质，无法排除时应更换
溶液。
（1）改善接触，
（2）增大接触面积。
防止阴阳极接触和零件互相
碰撞。
将盲孔内的硫酸仔细冲洗干
80~100克/升，
除尽为止。
25~35克/升，
20～30克/升。
40~55°C，
除尽为止。
60~100克/升，
70～85克/升。
60~70°C，
除尽为止。
—99—
共6页第6页
20、辅助材料应符合表4的规定。名
氢氧化钠
磷酸钠
硅酸钠
碳酸钠
重铬酸钾
航空洗涤汽油
-100—
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五、辅助材料
NasPO.·12H.O
NazSiOs·nH,O
NazCOs·10H.0
K2Cr207
工业纯
工业纯
工业纯
工业纯
工业纯
工业纯、化学纯
工业纯、化学纯
工业纯
工业纯