1. 前言
在立式氧化生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)氧化膜厚為18μm及以上的型材時(shí)，在型材鉗口位置的端頭處出現(xiàn)局部溶膜現(xiàn)象，為弄清發(fā)生溶膜的原因，對(duì)發(fā)生溶膜現(xiàn)象的部位進(jìn)行溫度的檢測(cè)，對(duì)溶膜現(xiàn)象的發(fā)生原因進(jìn)行初步探討。
2. 測(cè)量部分
2.1 測(cè)量條件
2.1.1 同一處理槽，參與測(cè)量的鋁合金型材為相同型材，不同的測(cè)量批次的型號(hào)、支數(shù)、長(zhǎng)度等參數(shù)相同。
2.1.2陽(yáng)極氧化工藝：除油→堿腐蝕→中和→陽(yáng)極氧化→封孔。陽(yáng)極氧化槽液成分及工藝參數(shù)：成分為硫酸，濃度為160g/L～180g/L,AL3+濃度<20g/L,氧化溫度20±1℃，電流密度1.0~1A/dm 2,電壓13～16V，時(shí)間40～43min。
2.2測(cè)量方法
使用紅外測(cè)溫槍測(cè)量鉗口部位的溫度，測(cè)量時(shí)間點(diǎn)為11個(gè)，測(cè)量樣板量為10個(gè)。
2.3測(cè)量數(shù)據(jù)
2.3.1 槽內(nèi)表面未增加空氣攪拌的測(cè)量數(shù)據(jù)
表1 鉗口位置溫度測(cè)量數(shù)據(jù)列表（無(wú)空氣攪拌）
2.3.2 鉗口位置溫度變化趨勢(shì)線(xiàn)
圖1 鉗口位置溫度變化趨勢(shì)線(xiàn)(無(wú)空氣攪拌)
2.3.3 型材處理結(jié)果：該排型材成品氧化完成后所有端頭都發(fā)生溶膜現(xiàn)象。
2.3.4 槽內(nèi)表面增加了空氣攪拌的測(cè)量數(shù)據(jù)
表2 鉗口位置溫度測(cè)量數(shù)據(jù)列表（有空氣攪拌）
2.3.5 鉗口位置溫度變化趨勢(shì)線(xiàn)
圖2 鉗口位置溫度變化趨勢(shì)線(xiàn)（有空氣攪拌）
2.3.6 型材處理結(jié)果：該排型材成品氧化完成后未發(fā)現(xiàn)有端頭溶膜現(xiàn)象。
2.4 鉗口溫度變化趨勢(shì)線(xiàn)對(duì)比圖
圖3 鉗口位置溫度變化趨勢(shì)線(xiàn)對(duì)比圖
2.4.1 通過(guò)圖二的鉗口溫度變化趨勢(shì)線(xiàn)圖可以看出，不管有沒(méi)有在槽面進(jìn)行空氣攪拌，鉗口的溫度的升降趨勢(shì)線(xiàn)都是相似的。
2.4.2 鉗口溫度超過(guò)28℃以上時(shí)，極容易發(fā)生端頭融膜現(xiàn)象。
3. 溶膜現(xiàn)象原因分析
3.1氧化膜的結(jié)構(gòu)
圖4 氧化膜截面圖（15000倍）
3.2分析
3.2.1 從上圖片可以看出的指標(biāo)有氧化膜的孔距，孔徑，孔隙率，氧化膜的厚度等氧化膜基本指標(biāo)。相對(duì)于上圖氧化膜的孔徑在100nm～200nm之間，氧化膜厚度10微米左右，孔隙率20%左右，孔距300～500nm之間。氧化膜的截面圖表明氧化膜孔基本上是管狀結(jié)構(gòu)，氧化膜發(fā)生溶膜反應(yīng)基本上是在孔的底部發(fā)生的。
3.2.2 采用硫酸作為氧化處理液，使用陽(yáng)極氧化工藝，在該工藝條件下，溫度對(duì)氧化膜結(jié)構(gòu)、孔徑和厚度影響大。氧化膜生成時(shí)產(chǎn)生22897J/mol的生成熱，同時(shí)電解時(shí)通過(guò)高電阻的阻擋層和孔內(nèi)電解液產(chǎn)生焦耳熱，由此導(dǎo)致電解液升溫很快，膜溶解加劇。
3.2.3 立式氧化工藝槽高度高，液面的熱交換效率較槽底的熱交換效率低，故鋁型材端頭部分及與液面交接的部分溫度比液面以下的溫度高，更容易產(chǎn)生溶膜現(xiàn)象。
3.2.4 根據(jù)測(cè)量結(jié)果可以觀察到，未在液面部分增加空氣攪拌的端頭溫度最高可達(dá)到30℃以上，而槽內(nèi)的槽液溫度僅為20±1℃，溫差可達(dá)到10℃，所以端頭產(chǎn)生溶膜現(xiàn)象。
4. 結(jié)論
端頭融膜的主要原因是氧化過(guò)程中的鉗口熱量過(guò)高所造成的。立式氧化生產(chǎn)線(xiàn)在生產(chǎn)氧化膜厚為18μm及以上的型材時(shí)，極容易在端頭處產(chǎn)生局部融膜現(xiàn)象，通過(guò)鉗口溫度檢測(cè)的數(shù)據(jù)，及使用液面空氣攪拌的方法，得出端頭溶膜的主要原因：是氧化過(guò)程中的鉗口熱量過(guò)高所造成的。
