阳极氧化检验标准

本检查规范之订定，提供品质人员在执行铝合金阳极氧化检查工作时之检查依据，保证本公司所有外协阳极氧化物料及成品皆能达成客户盼望之品质水准。

2 范围

标准规定了本公司对铝合金阳极氧化层的设计规范、工艺质量规定、检查方法和验收规则。

本标准合用于本公司外协加工铝合金阳极氧化的设计、加工和检查。

本标准同时合用于铝合金阳极氧化工艺的鉴定和批量生产的质量检查依据。

3 术语和定义

3.1 重要表面

零件表面必须覆有氧化膜的部分，这部分氧化膜的外观和性能都很重要。

3.2 局部厚度

在重要表面内，选择平均分布的十个点进行厚度测量的算术平均值。

3.3 最小局部厚度

在一个工件重要表面上测得的局部厚度的最小值。合用于能被直径为20mm的球接触的重要表面部分进行测量

3.4批

同一供方在同一时间或大约同一时间提供的、按同一规范在相同条件下生产的并按同一质量规定提交检查的一组产品。

4 分类、合用条件及膜层设计表达

4.1 硫酸阳极氧化

硫酸阳极氧化：硫酸阳极氧化工艺获得的氧化膜外观为无色透明，膜厚约为5~20微米，硬度较高，孔隙多（孔隙率平均为10~15%），吸附力强，有助于染色。经封闭解决后，具有较高的抗蚀能力，重要用于防护和装饰目的。

硫酸阳极氧化工艺简朴，操作方便；溶液稳定，成本低廉；生产效率高，合用范围广。除不合用于松孔度大的铸件、电焊件和铆接组合件外，对其他铝合金都合用。

4.2 铬酸阳极氧化

铬酸阳极氧化工艺得到的氧化膜较薄，一般厚度只有1~5微米，膜层质软，弹性高，具有不透明的灰白色至深灰色外观。氧化膜空隙很少，染色困难。其耐磨性不如硫酸阳极氧化膜，但在同样厚度条件下，它的抗蚀能力比不经封闭的硫酸阳极氧化膜高。该膜层与有机涂料的结合力良好，是涂料的良好底层。

由于铝在铬酸氧化液中不易溶解，形成氧化膜后，仍能保持本来零件的精度和表面粗糙度，因此，铬酸阳极氧化工艺合用于容差小，表面粗糙度低的零件以及一些铸件，铆接件和电焊件等。不合用于含铜量大于4%和硅含量较高的铝合金零件。

4.3草酸阳极氧化

草酸阳极氧化工艺获得的氧化膜比较厚（一般约8~20微米，最厚可达60微米），弹性好，具有良好的电绝缘性能。它的抗蚀能力和硬度不亚于硫酸阳极氧化膜，改变工艺条件可以获得性质不同的氧化膜。在不含铜的纯铝及其合金上可以得到银白色、黄铜色或青铜色的装饰性膜层。不同合金层份对膜层影响较大，在纯铝和铝镁合金上所获得的氧化膜比较厚。

草酸阳极氧化成本较高，电力消耗大，应用受到。只有在特殊情况下使用，例如：电器绝缘保护层，日用品的表面装饰等。

4.4硬质阳极氧化

硬质阳极氧化是一种厚层阳极氧化工艺，氧化膜最大厚度可达250~300微米，膜层硬度很高，在铝合金上显微硬度（HV）可达2452~4903MPa，在纯铝上可达11768~14710MPa，并且其硬度值内层大于外层。因膜层有空隙，可吸附各种润滑剂，增长了减磨能力。膜层导热性很差，其熔点高达2050℃。电阻系数较大，通过封孔解决（浸绝缘油或石蜡），击穿电压可达2023V。在大气中有较高的抗蚀能力。

硬质阳极氧化重要用于规定耐磨、耐热、绝缘铝合金零件上。如：活塞、气缸、轴承、棍棒、导轨等。其缺陷是，当膜层厚度大时，对铝合金的疲劳强度有影响。

4.5瓷质阳极氧化

瓷质阳极氧化工艺所得到的氧化膜为浅灰白色，不透明，外观和搪瓷釉层差不多，所以又称仿釉阳极氧化。膜层致密，有较高的硬度、耐磨性、良好的绝热性和电绝缘性。其抗蚀性比硫酸阳极氧化膜高，膜有吸附能力，能染各种颜色，色泽美观，具有良好的装饰效果。

可用于各种仪表和电子仪器零件表面的防护。

注：以上分类中，4.1—4.3是按照溶液类型分类的，4.5和4.5是按照膜层性能来分的。

4.6膜层设计表达

公司最常用的解决方法为：硫酸阳极氧化后着黑色。

5 工艺过程规定

5.1解决前的质量规定

根据GB/T 12611-1990的有关规定，按照以下相关质量规定内容进行镀前质量验收。

5.1.1 解决前的零、部件所有表面应无严重油污、油漆、金属屑及机械加工划线的涂色等多余物。

5.1.2 待解决的零部件应无机械损伤，无影响镀覆层质量和产品使用性能的锈蚀、氧化皮、斑点、凹坑、凸瘤、毛刺、划伤等缺陷。

5.1.3 压铸件及铝型材等原材料，假如带有其相应的技术标准允许范围内的缺陷，可以接受解决，但解决后形成的相关缺陷不应作为膜层的缺陷。

5.3 工序和工艺管理规定

5.3.1 除油

铝合金零件可采用中性或弱碱性除油溶液进行化学除油。喷砂或拉丝后的零件可不进行除油，镀前解决必须保证油污已除净，除油质量检测方法为：连续性水膜法。以水膜连续时间30秒不断裂为合格。

5.3.2 抛光（或出光）

铝合金零件化学抛光是必要的，特别是喷砂或拉丝后的零件。化学抛光采用传统的三酸高温抛光，效果很好，但污染非常严重，必须安装抽风装置。并加强生产现场的安全管理。

5.3.3 氧化设备规定

阳极氧化所需的电流较大，电压控制在12—15V。故槽液温升不久，因此必须有冷冻装置降温，才干保证氧化膜质量。氧化槽双边都应当有抽风装置，否则气体析出的气味会使人难以靠近。阳极氧化的电源功率一般都比较大，要注意用电安全，避免被电弧击伤。微弧氧化和瓷质氧化所用电源电压较高，为特殊电源，更应当注意做好绝缘防护措施。

5.3.4 工序间隔规定

解决过程中湿解决工序之间不允许零件表面干燥，间隔时间越短越好，基体活化后，必须立即氧化。重要工序之间的清洗必须将上道工序的残液彻底洗净，避免污染下一道工序。除油工序完毕后，随后的所有工序中要防止裸手触摸零件，谨防解决表面被污染。

5.3.5 氧化解决

氧化解决要注意保证夹具与工件之间接触紧密，保证导电良好，注意零件的悬挂方式，避免形成气袋，调整好电压并注意控制好槽液温度，温度过高时，会形成挂灰，切勿开工。溶液浓度在工艺规定范围之内时关键的规定，否则会影响到后续的封闭和着色。

5.3.6 封闭和着色

氧化后，必须对氧化膜进行封孔解决，以提高耐蚀性，可以采用热水封闭及水解盐封闭。现在多数会规定各种颜色填充后再封闭。铝型材电解着色质量较好，采用颜料着色，虽然颜色鲜艳，但耐光性不好，易变色。电解着色颜色不明快，但由于着色粒子沉在孔底，颜色耐光性很好。染深色时氧化膜需要厚些，浅色则规定较薄的膜层。染色后只能用冷水清洗，不得用热水，不得用手摸。电解着色要将零件彻底洗净并立即进行，要注意阶梯给电方式。

5.3.7 过程记录

阳极氧化过程可追溯性记录必须完善、真实（每批零件所相应的工序记录，涉及除油、氧化、着色等工序的出入槽时间、电流，电压、温度等。一批工件分几槽解决时，每槽都必须有相应工序记录。返工的工件要有相应的返工记录。

5.3.8 溶液分析与调配

定期进行除油、氧化、着色等溶液重要成分的化验分析，并根据分析结果及时进行溶液的调整。做好溶液调配、清槽等记录，加强溶液的维护与管理，天天检查溶液比重，并保持各成份间较稳定的匹配关系，并设定必要的溶液成分含量警戒线和适当的化验分析周期，设立方法可依据GJB 480A-1995《金属镀覆和化学覆盖工艺质量控制规定》5.4.10相关内容。氧化和着色溶液配制用水和清洗用水均需满足HB 5472-1991《金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范》的相应规定。

6 膜层质量规定

6.1 外观

依据HB 5055-1993对氧化膜外观的规定，并结合我司产品的特性，拟定以下阳极氧化膜层外观方面的规定和缺陷方面的限定。比较复杂的零件可根据具体零件结构限定部分外观规定。

6.1.1 膜层应连续，均匀、细致、完整。

6.1.2 膜层颜色

a）经热水封闭的膜层应为本色或乳白色，抛光件膜层应为光亮的乳白色； 

b）经重铬酸盐封闭解决的膜层应为浅黄色至黄绿色；

c）经着色解决的膜层应符合零件图样所规定的颜色，其色调必须均匀，当颜色有争议时，按公司制定的标准样件对照验收；

d）各种不同的铝材料经电化学氧化后的氧化膜颜色会有所不同。2A11、2A12、5A02、1035为无色透明；2A11、2A12有时为灰色。 

e）硬质阳极氧化膜应为灰色、暗灰色至黑色或黄褐色。

f）绝缘阳极氧化膜应为半光泽的灰色至深灰色或灰绿色，也可稍带黄色色调。

6.1.3 不允许缺陷

a）在重要表面上明显可见的膜层缺陷，如：挂灰、烧伤、黑点、过腐蚀、起泡、发红、花斑、条纹、变色、水印、露底、夹具印、憋气、黑斑、油印等；

b）膜层擦伤、划伤及污染；

c）用手能擦掉的疏松膜层和局部无膜层（有文献特殊规定的除外）；

d）未洗净的盐类痕迹及封闭着色后的挂灰；

e）膜层着色不均及有未着色的部位（零件与夹具接触处除外）；

f）不同批次染色后明显观测到色差。

6.1.4 允许缺陷

a）轻微的水印和夹具印（不在重要表面）；

b）由于零件表面状态不同，同一零件上有不均匀的颜色和光泽；

c）零件深孔边沿有不明显的染色或封闭液痕迹及颜色稍不均匀；

d）零件与夹具接触处无膜层；

e）不同槽的零件，其颜色深浅稍有不同（经抛光的装饰性表面不允许该缺陷）；

f）由于金属组织显露而呈现出大理石状外观及原材料允许缺陷所带来的膜层缺陷（网纹或其它纹路）；

g）焊接零件的焊缝和热影响区有不均匀的外观和铸件的允许缺陷所引起的斑点、黑点及染色或封闭液痕迹；

h）局部阳极氧化的零件，界线允许向阳极氧化表面位移2mm。当零件有特殊规定期，其界线位移值按图纸规定或其他技术文献规定。

6.2 性能规定

6.2.1 膜层厚度

按照GB/T 4957-1985进行测量，最小局部厚度规定：绝缘阳极氧化膜厚度为40μm，其它阳极氧化膜厚度为10μm。

6.2.2 封闭质量

氧化膜都须加以封闭。按照GB/T 14952.1-1994采用磷铬酸浸蚀质量损失评估阳极氧化膜的封孔质量。每平方分米的质量损失不应超过30mg为合格。

6.2.3 膜层耐磨性

氧化膜的耐磨性采用落砂实验，按GB/T 5237.2—2023《铝合金建筑型材 第2部分 阳极氧化、着色型材》中的附录A执行，规定：磨耗系数≥300。 

6.2.4 膜层的耐紫外光性能检查

该项检查仅用于室外的非热敏性氧化着色膜。

按照GB/T 16585—1996进行测试，经300小时连续照射后，按照GB/T 1766—1995进行评级，膜层色差应达成2级以上。

6.2.5 绝缘性检查

该项仅对绝缘阳极氧化膜做检查。

按照GB/T 8754-1988进行检查，击穿电压值不应低于250V。

6.3 耐蚀性检查

6.3.1 CASS实验

按照GB/T 10125-1997进行醋酸加速盐雾测试（CASS）连续喷雾，测试时间16小时。测试结果按照GB/T 61-2023进行评级，评级结果达成9级及以上（即：除样品边沿外的腐蚀面积不大于表面积的0.1%）为合格。

6.3.2 滴碱实验

在35+1℃条件下，将大约10mg、100g/L的氢氧化钠溶液滴至试样表面，目视观测液滴处，直至产生腐蚀气泡，记录氧化膜被穿透时间。气泡产生时间≥50S。

注：膜层耐腐蚀性测试优先选择CASS实验和滴碱实验，CASS实验和滴碱实验条件不具有时可进行NSS实验120小时作为参考。

7 镀层表面质量和性能的检查方法

7.1 外观和颜色的检查方法（目检）

按GB/T 14952.3-1994 《铝及铝合金阳极氧化 着色阳极氧化膜色差和外观质量检查方法 目视观测法》相关规定进行检测。

光源：在室内或光源不充足时，应使用D65标准光源照明。

观测距离：根据产品的最终使用目的，观测距离应有所区别。试样颜色与色标颜色对比时，最大距离不超过1米。装饰性阳极氧化膜观测外观和色差时，观测距离为0.5米。

7.2 性能的检查方法

7.3 膜层厚度

7.4仪器测量

按照GB/T 4957-1985《非磁性金属基体上非导电覆盖层厚度测量 涡流方法》采用涡流测厚仪进行测量。

7.5 封孔质量

按照GB/    T14952.1-1994《铝及铝合金阳极氧化 阳极氧化膜的封孔质量评估 磷-铬酸法》，采用磷铬酸浸蚀质量损失评估阳极氧化膜的封孔质量。

7.6 膜层耐磨性

按照GB/T 5237.2—2023《铝合金建筑型材 第2部分 阳极氧化、着色型材》中的附录A方法执行。

7.7 耐紫外光性能

按照GB/T 16585—1996《硫化橡胶人工气候老化(荧光紫外灯)实验方法》进行测试。

7.8 绝缘性

按照GB/T 8754-1988《铝和铝合金阳极氧化 应用击穿电位测定法检查绝缘性》规定的方法进行检查

7.9 耐蚀性

按照GB/T 10125-1997《人造气氛腐蚀实验 盐雾实验》相关规定进行醋酸加速盐雾测试（CASS实验

8 镀件验收规则

8.1 外观和关键配合尺寸验收

关键及重要零件表面质量和关键配合尺寸规定对各种镀覆零、部件进行100%的检查。其他零件按加工批次进行随机抽样检查，抽样方法按GB/T 14952.3-94《铝及铝合金阳极氧化 着色阳极氧化膜色差和外观质量检查方法 目视观测法》相关规定进行（见表1）。

外观和关键配合尺寸检查验收不允许用试样来代替产品进行。

表1  随机抽样的抽样方法

批内产品数量

按加工批次抽检。抽样数量：按相应性能规定的数量抽检。

8.3 厚度检查

厚度检查允许在与零件同类材料同槽氧化的试样上进行。膜层厚度测量的部位原则上应选择零件（或试样）外露表面的相对中间部位，以及零件的工作、配合表面或有特殊规定的部位。抽样数量：每批次5件。假如有一件不合格，视为本批不合格。

8.4 耐蚀性检查

膜层耐蚀性检查允许在与零件同类材料同槽电镀的试样上进行。当新配溶液或溶液有较大变化时，必须进行耐蚀性检查，连续生产时按加工批次进行抽检。抽样数量：每批次2-3件。正常情况下每月抽检一次。

8.5 其它性能检查

            其它性能检查（如膜层耐磨性、耐紫外光性能、绝缘性、封孔质量）需要检测时可按相关标准进行检查和抽样。一般一年要进行一次抽验。也可由供应商提供测试报告。

8.6 试样件规定

对于尺寸过大或工艺结构复杂加工难度很大的工件，进行性能检测时，允许制作试样件。试样件的表面镀涂规定随同待检查的产品零件表面规定一致，基体材料相同，并同期、同槽制成