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摘 要：铝及其合金具有一种优良综合性能的有色金属材料， 被广泛应用于现代汽车工业、航天工业、电子通讯业、计算机业。但由于铝元素较活泼，在空气中易氧化生成疏松状氧化膜， 抗腐蚀性能差， 硬度低， 耐磨性差。因此， 在实际应用中对铝合金进行适当的表面处理以增强其抗蚀能力已成为必不可少的工艺之一。本文主要论述了化学氧化参数，如浓度、温度、时间对结合力、外观的影响，同时提出对转化膜层后续漆层结合力的提升办法。
关键词：化学氧化 Alodine1500 浓度 温度 漆层结合力
铝及其合金具有强度高、良好的导热和导电性、反光性强、塑性好、成型性好、无低温脆性等优点， 是一种具有优良综合性能的有色金属材料， 被广泛应用于现代汽车工业、航天工业、电子通讯业、计算机业。但由于铝元素较活泼，在空气中易氧化生成疏松状氧化膜， 抗腐蚀性能差， 硬度低， 耐磨性差。因此， 在实际应用中对铝合金进行适当的表面处理以增强其抗蚀能力已成为必不可少的工艺之一。
铝合金表面Alodine处理是铝合金化学氧化的一种，在飞机制造行业应用非常广泛。航空铝合金材料表面Alodine处理，是指在材料表面施加Alodine溶液，使溶液与表面材料发生化学反应，在铝合金材料表面形成化学转化层。该化学转化层可以起到防腐作用，也可提高底漆的附着效果，同时保持航空铝合金结构的导电性，满足飞机零部件之间的导电要求。
化学氧化得到的氧化膜厚度为0.5～4μm，且吸附力强，质软，耐磨，与阳极氧化相比，化学氧化处理速度快，不消耗电能，所需设备简单，操作方便，成本低，且不受零件形状和大小的限制，在工业生产中得到了广泛应用。
1 试验目的
工业生产中常用的Alodine1200、1200S，处理后铝合金表面呈浅金色到棕黄色; Alodine1000、1500，处理后保持铝合金本色。本文主要介绍Alodine1500，并探究其最优参数，满足生产需求，提升产品质量。
2 Alodine1500的氧化试验方案
Alodine化学氧化工艺流程如下：
碱清洗-温水洗-喷洗-脱氧-冷水洗-喷洗-Alodine氧化-喷洗-干燥。主槽主要控制参数有槽液浓度（8.593～11.405ml/L）、槽液温度（65.6～71.1℃）、以及氧化时间。
目前使用的Alodine工艺文件中，除个别项目给出了参考时间为“2～6min”，其余机型给出的Alodine1500氧化时间均为“质控实验确定”。为探索最优氧化参数制定了如下方案深入探究Alodine1500氧化时间。
3 Alodine1500试验结果分析
实验数据分析：
①浓度因素影响分析。
对于同样时间，同样温度下，通过对比实验如1和4、3和6等，发现浓度高的试片对比浓度低的试片略微发黄，但在颜色上无太大差异，均满足盐雾实验要求。
②温度因素影响分析。
温度对氧化膜的质量有较大的影响。本次实验观察到，对于同样时间，同样浓度下，通过对比实验如1和7、3和9等，发现Alodine化学氧化温度高的试片，在Alodine氧化过程中更快的出现黄色，氧化速率加快，导致最终黄色差异较大。
③时间因素影响分析。
氧化时间的长短直接影响氧化膜的膜重，氧化时间过短或过长都有可能造成膜层缺陷及盐雾试验不合格。
本次实验观察发现，对于同样浓度，同样温度下，如1和2和3等，Alodine时间长的试片容易在Alodine之后发黄，随着时间的增加、外观颜色更深，但影响作用弱于温度对膜层外观变化的影响。
4 Alodine1500漆层结合力的改善办法
Alodine氧化膜较薄，质软，多孔，有良好的吸附能力。Alodine后漆层结合力不好有较多因素影响，经过实验验证主要表现为以下几个方面：
①结合力较差零件多出现在钣金类角片类零件;
②由于钣金类零件手工操作，表面处理前需进行手工溶剂清洗，可提高零件前处理效果;
③针对角片类零件避免一次装夹过多，导致零件相互接触，排液不畅，影响转化膜层质量;
④针对该类零件需充分进行预处理，碱清洗15min、脫氧8min（如新支线）分别按最大时间进行控制，可有效保证零件表面状态;
⑤槽液浓度控制应在文件要求中上线，同时单元应加强槽液液面控制，避免加水导致液面较高，从而影响槽液浓度;
⑥脱氧、Alodine主槽槽液使用前应进行充分风搅拌15min;
⑦受制于喷淋槽效果不佳，Alodine后应增加水管清洗和喷淋同时进行零件清洗;
⑧某项目文件给出，为改善膜层耐蚀性，氧化后零件可在43℃～54℃下干燥20～35min。由于Alodine氧化后到喷漆间隔较短，零件未充分干燥，喷漆后易造成漆层脱落。
5 试验结论
综上，时间及温度对Alodine氧化后膜层上色有重要影响，温度高，Alodine氧化时间长，浓度高均会使氧化后膜层上色变色，其中影响力温度>时间>浓度。膜层微黄时会影响盐雾试验的结果，但在本次实验中，除个别参数出现黄色外观，但各参数的实验结果均满足盐雾要求。
实际生产中，由于零件的复杂性，脱氧时间对氧化效果及膜层外观质量一样有着很大影响，对于不同零件应对脱氧时间同样进行控制。具体控制时间可参考工艺规范文件，本文不再概述。
同时为改善Alodine1500漆层结合力，需对过程进行严格管控，方可保证漆层结合力，同时操作人员质量意识也尤为重要。
通过实验，为同时保证Alodine化学转化膜层质量及结合力，Alodine1500建议最佳控制参数为如表2所示。
参考文献
[1] 曹慧明，张世坤.航空铝合金结构表面的Alodine处理方法[J].航空维修与工程，2012（1）：54-55.
[2] 穆强，朱智勇，张晓丽，等.铝及铝合金化学氧化在航空结构材料中的应用[J].山东化工，2015（6）：94-95.
[3] 孟桂珍，孙德成.Alodine1000工艺研究[J].化工管理，2014（16）.
[4] 王花蕾.铝及铝合金Alondine 1200S化学转化膜层工艺的应用研究[J].现代工业经济和信息化，2017（18）：37-38.
关键词：化学氧化 Alodine1500 浓度 温度 漆层结合力
铝及其合金具有强度高、良好的导热和导电性、反光性强、塑性好、成型性好、无低温脆性等优点， 是一种具有优良综合性能的有色金属材料， 被广泛应用于现代汽车工业、航天工业、电子通讯业、计算机业。但由于铝元素较活泼，在空气中易氧化生成疏松状氧化膜， 抗腐蚀性能差， 硬度低， 耐磨性差。因此， 在实际应用中对铝合金进行适当的表面处理以增强其抗蚀能力已成为必不可少的工艺之一。
铝合金表面Alodine处理是铝合金化学氧化的一种，在飞机制造行业应用非常广泛。航空铝合金材料表面Alodine处理，是指在材料表面施加Alodine溶液，使溶液与表面材料发生化学反应，在铝合金材料表面形成化学转化层。该化学转化层可以起到防腐作用，也可提高底漆的附着效果，同时保持航空铝合金结构的导电性，满足飞机零部件之间的导电要求。
化学氧化得到的氧化膜厚度为0.5～4μm，且吸附力强，质软，耐磨，与阳极氧化相比，化学氧化处理速度快，不消耗电能，所需设备简单，操作方便，成本低，且不受零件形状和大小的限制，在工业生产中得到了广泛应用。
1 试验目的
工业生产中常用的Alodine1200、1200S，处理后铝合金表面呈浅金色到棕黄色; Alodine1000、1500，处理后保持铝合金本色。本文主要介绍Alodine1500，并探究其最优参数，满足生产需求，提升产品质量。
2 Alodine1500的氧化试验方案
Alodine化学氧化工艺流程如下：
碱清洗-温水洗-喷洗-脱氧-冷水洗-喷洗-Alodine氧化-喷洗-干燥。主槽主要控制参数有槽液浓度（8.593～11.405ml/L）、槽液温度（65.6～71.1℃）、以及氧化时间。
目前使用的Alodine工艺文件中，除个别项目给出了参考时间为“2～6min”，其余机型给出的Alodine1500氧化时间均为“质控实验确定”。为探索最优氧化参数制定了如下方案深入探究Alodine1500氧化时间。
3 Alodine1500试验结果分析
实验数据分析：
①浓度因素影响分析。
对于同样时间，同样温度下，通过对比实验如1和4、3和6等，发现浓度高的试片对比浓度低的试片略微发黄，但在颜色上无太大差异，均满足盐雾实验要求。
②温度因素影响分析。
温度对氧化膜的质量有较大的影响。本次实验观察到，对于同样时间，同样浓度下，通过对比实验如1和7、3和9等，发现Alodine化学氧化温度高的试片，在Alodine氧化过程中更快的出现黄色，氧化速率加快，导致最终黄色差异较大。
③时间因素影响分析。
氧化时间的长短直接影响氧化膜的膜重，氧化时间过短或过长都有可能造成膜层缺陷及盐雾试验不合格。
本次实验观察发现，对于同样浓度，同样温度下，如1和2和3等，Alodine时间长的试片容易在Alodine之后发黄，随着时间的增加、外观颜色更深，但影响作用弱于温度对膜层外观变化的影响。
4 Alodine1500漆层结合力的改善办法
Alodine氧化膜较薄，质软，多孔，有良好的吸附能力。Alodine后漆层结合力不好有较多因素影响，经过实验验证主要表现为以下几个方面：
①结合力较差零件多出现在钣金类角片类零件;
②由于钣金类零件手工操作，表面处理前需进行手工溶剂清洗，可提高零件前处理效果;
③针对角片类零件避免一次装夹过多，导致零件相互接触，排液不畅，影响转化膜层质量;
④针对该类零件需充分进行预处理，碱清洗15min、脫氧8min（如新支线）分别按最大时间进行控制，可有效保证零件表面状态;
⑤槽液浓度控制应在文件要求中上线，同时单元应加强槽液液面控制，避免加水导致液面较高，从而影响槽液浓度;
⑥脱氧、Alodine主槽槽液使用前应进行充分风搅拌15min;
⑦受制于喷淋槽效果不佳，Alodine后应增加水管清洗和喷淋同时进行零件清洗;
⑧某项目文件给出，为改善膜层耐蚀性，氧化后零件可在43℃～54℃下干燥20～35min。由于Alodine氧化后到喷漆间隔较短，零件未充分干燥，喷漆后易造成漆层脱落。
5 试验结论
综上，时间及温度对Alodine氧化后膜层上色有重要影响，温度高，Alodine氧化时间长，浓度高均会使氧化后膜层上色变色，其中影响力温度>时间>浓度。膜层微黄时会影响盐雾试验的结果，但在本次实验中，除个别参数出现黄色外观，但各参数的实验结果均满足盐雾要求。
实际生产中，由于零件的复杂性，脱氧时间对氧化效果及膜层外观质量一样有着很大影响，对于不同零件应对脱氧时间同样进行控制。具体控制时间可参考工艺规范文件，本文不再概述。
同时为改善Alodine1500漆层结合力，需对过程进行严格管控，方可保证漆层结合力，同时操作人员质量意识也尤为重要。
通过实验，为同时保证Alodine化学转化膜层质量及结合力，Alodine1500建议最佳控制参数为如表2所示。
参考文献
[1] 曹慧明，张世坤.航空铝合金结构表面的Alodine处理方法[J].航空维修与工程，2012（1）：54-55.
[2] 穆强，朱智勇，张晓丽，等.铝及铝合金化学氧化在航空结构材料中的应用[J].山东化工，2015（6）：94-95.
[3] 孟桂珍，孙德成.Alodine1000工艺研究[J].化工管理，2014（16）.
[4] 王花蕾.铝及铝合金Alondine 1200S化学转化膜层工艺的应用研究[J].现代工业经济和信息化，2017（18）：37-38.