6063铝合金型材表面腐蚀的分析
铝合金门窗型材安装后出现的异常腐蚀现象与解决办法
铝合金门窗型材安装后出现的异常腐蚀现象与解决办法时间:2012-10-14 09:21来源:山东铝材网作者:点击:次1 前言在当今城镇商品房建筑和农村自筑房当中，铝合金门窗以颜色多样，结构、款式新颖美观，强度高、水密性好等优点深受广大清(责任编辑：admin)1 前言在当今城镇商品房建筑和农村自筑房当中，铝合金门窗以颜色多样，结构、款式新颖美观，强度高、水密性好等优点深受广大清费者欢迎。
但近年时有发生由于因施工安装过程中未对铝型材做好相应防护措施，。
使用一段时间后，个别铝合金门窗型材出现局部异常腐蚀现象，从而造成用户、施工单位和铝合金型材生产厂家就此发生争议。
笔者根据多年工作中收集的一些铝合金门窗型材异常腐蚀现象资料，对造成异常腐蚀的原因进行调查，并进行简要分析，总结出一些可行的预防措施以和大家一起分享。
通过对各地异常腐蚀情况的现场调查与分析，经分类整理，铝合金门窗型材异常腐蚀现象大致可以分为以下三种：现象1：铝合金门窗型材上滑、下滑、边企贴墙一面边角出现不规则、大小不一的异常腐蚀，部份腐蚀点处流出浅黄色粘液，边缘有白色小颗粒腐蚀生成物（图1， 2， 3）现象2：铝合金门窗型材固定窗边框方管型材非贴墙面出现表面涂层剥落，部分剥落位置铝基体出现腐蚀穿孔（见图5，6，7）现象3：铝合金推拉门窗型材下滑靠地（窗台）一面边角出现不规则的大小不一的异常腐蚀，腐蚀点边缘表面涂层鼓起，可以收集到白色小片状的腐蚀生成物（见图9， 10， 11）2 铝合金门窗型材异常腐蚀产生的原因调查分析（1）经过对出现上述异常腐蚀现象型材的取样检验测定：铝合金化学合金成份、表面涂层的膜厚、漆膜硬度和耐盐酸、耐碱、耐砂浆、耐溶剂、耐盐雾腐蚀现象异常腐蚀现象1异常腐蚀现象2异常腐蚀现象3发生地区广东深圳21广东中山31广东阳江11福建4浙江2江西1河北12合计汇总1243（下：异常腐蚀现象1：在沿海省份，城市发生较为频繁：广东：6宗，福建：4宗，浙江：2宗：异常腐蚀现象2：发生地点较为分散，以单个偶发分布形式出现：广东：3宗，河北：1宗：异常腐蚀现象3：发生地点较为分散，以单个偶发分布形式出现：江西：1宗，河北：2宗：（3）根据对上述3种（发生异常腐蚀现场细节的调查，整理得出：1）经测定异常腐蚀（现象1）中流出的粘液PH值为5-6，试味觉感盐味、有酸腥味；锯开型材检查发现与墙体结合部份较潮湿，有渗水现象（见图1，3）。
搅拌摩擦焊接6063铝合金板材焊缝腐蚀特性
ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ （ Ｏ Ｍ）ａ ｎ ｄ Ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ （ Ｓ Ｅ Ｍ） ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ６ ０ ６ ３ ａ ｌ ｕ ｍ ｉ ｎ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｗ ｅ ｌ ｄ ｅ ｄ ｂ ｙ ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｒ ｗ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ （ Ｆ Ｓ Ｗ） ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ
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ｈ ） ． 在搅 拌摩 擦 焊 接 过 程 ｔ ｛ ｌ ’ 品粒 细 化 及 第 二 相 的 均 匀 分 布 和 减 少 是 焊 缝 耐 蚀 性 能 提 高 的 主要 原 凶 ． 关键词 ： 搅拌摩擦焊 ； ６ ０ ６ ３铝 合 金 ； 焊缝 ； 腐 蚀 特 性 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ１ ７ ４ ． ４ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ７ — ７ １ ６ ２ （ ２ ０ １ ４） Ｏ １ — ０ １ ２ ６ — ０ ５
Ｔｈｅ Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｆｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｉ ｒ Ｗｅ ｌ ｄｉ ｎ ｇ
6063铝合金型材雪花斑产生机理及对策
6063铝合金型材雪花斑产生机理及对策齐少山(曲阜远东铝业有限公司 山东 曲阜 273100)摘要:对6063铝合金型材产生的“雪花斑”缺陷进行了研究。
并通过大量的试验证明,雪花斑产生的主要原因是铝棒中的含有H,阳极氧化前处理时,H与Al发生原电池反应,产生坑点腐蚀所致。
关键词:雪花斑;介稳定相;坑点腐蚀;中和中图分类号:TG115121+313,TG115121+513 文献标识码:B 文章编号:1005-4898(2004)04-0027-03C ausing Mechanism and Countermeasurefor“Snow2Shape Spot”for6063Aluminum Alloy ProfilesQI Shao2shan(Q u fu F ar2E ast Aluminum Co Ltd,Q u fu,Shandong273100,China)Abstract:The defect“snow2shape spot”existed in6063aluminum alloy profiles is analyzed1The main cause of“snow2shape spot”is that H2existed in aluminum rod,and primary battery reaction was occurred between H and Al prior to anodizing,thus caused the pit spot1K eyw ords:snow shape spot;metastable phase;pitting corrosion;neutralization 6063铝合金因其良好的可挤压成形、易氧化、着色、具有稳定的物理性能,并作为现代建筑门窗幕墙工程中的主要构架而被广泛采用。
但在6063铝合金型材的氧化生产过程中,经常会有不同厂家铝棒所挤型材在氧化前处理过程中产生一种类似“雪花”状缺陷的不合格品(行业界简称雪花斑),给铝型材生产的稳定性和成品率造成很大的影响。
铝合金腐蚀原因及预防措施-包覆铝材
起覆膜边角，轻轻扯起，对于没有撤掉的部分，
用湿抹布占洗衣粉水，擦拭起边，这样就可以去 掉覆膜铝材了。 2、铝合金如何清洗？
立起来的友谊也一直延续着。虽然高中是理科班
合金型材表面处理过程中，有时会发现在型 材表面有不同程度的、无规则排列的点状暗灰色
腐蚀点，这种腐蚀点与锌元素引起的腐蚀点其形
状完全不一样，而且，在生产过程中是间断出现 的。有些人认为其原因为操作者没有执行正确的
表面处理工艺；槽液存在一些有害杂质离子；材
立起来的友谊也一直延续着。虽然高中是理科班
质不好、夹杂太多。对此，我们分析如下。 1 腐蚀点产生的原因分析
我们根据多年的生产经验和对铝合金型材 生产中各工艺参数的考察，以及对操作者执行工
艺情况的跟踪调查，认为产生该类型暗灰色腐蚀
立起来的友谊也一直延续着。虽然高中是理科班
点的主要原因有下述几个方面： (1)熔铸过程中镁、硅的添加比例不各适
(2)熔炼过程中，虽然镁、硅的添加比例在 标匀，局部存在着
立起来的友谊也一直延续着。虽然高中是理科班
可以预防和控制的，只要对原材料的进货、合金
成分进行有效控制，保证镁、硅比例在 1.3～1.7 范围内，并且对各工序的参数(如熔炼、搅拌、
铸造冷却水温、棒坯预热温度、挤压淬火风冷强
立起来的友谊也一直延续着。虽然高中是理科班
度、时效温度和时间等)进行严格控制，避免硅 产生偏析和游离，尽量使硅和镁形成有益的
Mg2Si 强化相
1cn0f4c7a 包覆铝材
富集区和贫乏区。 (3)挤压时各工艺参数的控制，如棒坯预热
温度过高，金属挤出流速、挤压时风冷强度、时
关于铝棒、型材表面出现点腐蚀的原因分析及应对措施3
关于铝棒、型材表面出现点腐蚀的原因分析及应对措施沈国新谭日纯（广东兴发铝业（河南）有限公司，焦作，454591）摘要：车间生产用的水源氯离子含量高。
铝棒、型材使用水源进行冷却时，冷却水蒸发后会在表面析出氯盐，经受潮后变成氯离子，其具有较强的穿透氧化膜的能力。
当氯离子穿透铝棒、型材表面的氧化膜后，会在内部形成原电池，产生电化学腐蚀，从而导致铝棒、型材表面出现点状腐蚀。
通过更换冷水，改变型材淬火工艺，使用风冷代替水冷，解决了铝棒、型材表面点状腐蚀问题。
关键字:铝棒；型材；氯离子；电化学腐蚀；点腐蚀Analysis on the reasons of aluminum rods, profiles of surfacecorrosion and CountermeasuresShen Guoxin Tan Richun(Guangdong Xingfa（Henan）Aluminum Co., Ltd., Jiaozuo 454591) Abstract：Underground water with high chloride content.Aluminum rod, profile to use forcooling water pollution.Cooling water evaporation on the surface after precipitation of chloride, the damp after a chloride ion, which has the ability of strong penetration film. When the chloride ion penetration of oxide film on aluminum rod and profile surface, will form the original battery in the interior, electrochemical corrosion, resulting in aluminum rod, profile surface point corrosion. Through the replacement of cold water, the more variable section quenching process, using air cooling instead of water, the aluminium rods, profiles of surface pitting corrosion problems.Key word:Aluminum rod ; Aluminum profile ;Chloride ion Electrochemical ;corrosion Point corrosion1.铝棒、型材腐蚀现象1.1型材表面出现点状腐蚀斑点，均匀分布，产生白色粉末，伴随有吸潮现象如图1。
6063氧化颜色
6063铝合金是一种常见的铝合金，其主要成分为铝、镁、硅等。
在空气中，6063铝合金表面会形成一层氧化膜，这层氧化膜的颜色通常为浅灰色或深灰色。
然而，如果你发现你的6063铝合金氧化后的颜色与上述描述不符，那可能是由于以下几种原因：
1. 温度：在高温下，6063铝合金的氧化速度会加快，形成的氧化膜颜色可能会更深。
2. 湿度：在湿度较高的环境中，6063铝合金的氧化速度也会加快，形成的氧化膜颜色可能会更深。
3. 杂质：如果6063铝合金中含有较多的杂质，如铜、锌等，这些杂质在氧化过程中可能会影响氧化膜的颜色。
4. 工艺：不同的生产工艺也会影响6063铝合金的氧化膜颜色。
例如，采用不同的热处理工艺，可能会导致氧化膜的颜色不同。
因此，如果想要改变6063铝合金的氧化膜颜色，可能需要调整生产环境的温度和湿度，或者改变生产工艺。
6063铝型材表面缺陷
用下表现明显
纹的情况，一般
①保证牵引机运行平稳；
无手感，在光的 ②模具设计不合理，工作带在挤压力作用下发生颤动导致型材出现波纹。
②合理设计模具结构
作用下表现明显
麻面是指在型材 麻面是指在型材表面出现的密度不等、带有拖尾、非常细小的瘤状物，手感明显， ①适当降低挤压速度，采用合理的挤压温度和模具
表面出现的密度 有尖刺的感觉
二 机械性能不合
、
格
①挤压时温度过低，挤压速度太慢，型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度，起 ①合理控制挤压温度和挤压速度，使型材在挤压机
不到固溶强化作用；
出口温度保持在最低固溶温度以上；
②型材出口处风机少，风量不够，导致冷却速度慢，不能使型材在最短的时间内降 到200℃以下，使粗大的Mg2Si过早析出，从而使固溶相减少，影响了型材热处理后 的机械性能；
②强化风冷条件，有条件的工厂可安装雾化冷却装 置，以期达到6063合金冷却梯度的最低要求；
③铸锭成分不合格，铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求；
③加强铸锭的质量管理
④铸锭未均匀化处理，使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固 溶，造成固溶不充分而影响了产品性能；
④对铸锭进行均匀化处理；
在挤压过程中，型材流出模孔的瞬间与工作带紧紧地靠在一起，构成一对热状态下 内，这样可降低工作带粘着区高度，减小该区的摩
的干摩擦副，且将工作带分成两个区——粘着区和滑动区。在粘着区内，金属质点 力，增大滑动区；
受到至少来自两个方面的力的作用：摩擦力和剪切力。当粘着区内金属质点所受摩
擦力大于剪切力时，金属质点就会粘附在粘着区工作带表面上，并将型材表面擦伤 ②进行高效的模具氮化处理，使模具表面硬度保持
6063铝合金型材表面腐蚀的分析
6063铝合金型材表面腐蚀的分析6063铝合金型材表面处理过程中，有时会发现在型材表面有不同程度的、无规则排列的点状暗灰色腐蚀点，这种腐蚀点与锌元素引起的腐蚀点其形状完全不一样，而且，在生产过程中是间断出现的。
有些人认为其原因为操作者没有执行正确的表面处理工艺；槽液存在一些有害杂质离子；材质不好、夹杂太多。
对此，我们分析如下。
1.腐蚀点原因分析我们根据多年的生产经验和对铝合金型材生产中各工艺参数的考察，以及对操作者执行工艺情况的跟踪调查，认为产生该类型暗灰色腐蚀点的主要原因有下述几个方面：（1）有时，由于某些原因，在熔化和铸造ω（mg）/ω（SI）的过程中，镁和硅的添加比例在1.0~1.3范围内并不合适，这远小于最佳比例1.73（一般控制在1.3~1.5范围内）。
这样，虽然镁和硅的含量在规定范围内（ω（mg）=0.45%～0.9%，ω（SI）=0.2%～0.6%）。
然而，铝合金中除了少量游离态的硅外，还有一些过剩的硅，它们会同时在铝合金中形成三元化合物。
当ω（si）(2)在熔炼过程中，虽然镁、硅的添加比例在标准规定的范围内，但有时由于搅拌不均匀和不充分，造成熔体中的硅分布不均匀，局部存在着富集区和贫乏区。
因为硅在铝中的溶解度很小，共晶温度577℃时为1.65%，而室温时仅为0.05%，铸棒后也就产生了成分不均匀的现象，它直接反映到铝型材产品上，铝基体中存在少量游离态硅时，不仅降低合金的抗蚀性能，而且粗化合金的晶粒。
（3）挤压过程中对各种工艺参数的控制，如棒料预热温度过高、金属挤压流量控制不当、挤压过程中的风冷强度、时效温度和保温时间等，容易产生硅偏析和解离，使镁和硅不能完全变成Mg2Si相，但存在部分游离硅。
2表面处理过程中的腐蚀现象富余游离硅较多的6003铝合金型材在表面处理过程中存在以下现象：当型材放入酸槽（硫酸15%～20%）时，可以清楚地观察到型材表面有许多小气泡。
随着时间的延长和槽液温度的升高，反应速度越来越快，表明原电池发生了电化学腐蚀[5]。
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6063铝合金型材表面腐蚀的分析
6063铝合金型材表面处理过程中，有时会发现在型材表面有不同程度的、无规则排列的点状暗灰色腐蚀点，这种腐蚀点与锌元素引起的腐蚀点其形状完全不一样，而且，在生产过程中是间断出现的。
有些人认为其原因为操作者没有执行正确的表面处理工艺；槽液存在一些有害杂质离子；材质不好、夹杂太多。
对此，我们分析如下。
1腐蚀点产生的原因分析
我们根据多年的生产经验和对铝合金型材生产中各工艺参数的考察，以及对操作者执行工艺情况的跟踪调查，认为产生该类型暗灰色腐蚀点的主要原因有下述几个方面：
(1)有时因为某些原因在熔铸过程中镁、硅的添加比例不各适，使ω(Mg)/ω(Si)在1.0～1.3范围内，比最佳比值1.73小很多(一般控制在1.3～1.5范围内)。
这样，虽然镁、硅成分含量在规定(ω(Mg)=0.45%～0.9%，ω(Si)=0.2%～0.6%)范围内。
但有部分富余硅存在，这部分富余硅除有少量硅以游离态存在外，在铝合金中同时会形成三元化合物。
当ω(Si)<ω(Fe)时，形成较多的α(A l12Fe3Si)相，它是一种脆性化合物、当ω(Si)＞ω(Fe)时，则形成较多的β(Al9Fe2Si12)相，这是一种更脆的针状化合物，它的有害作用比α相更大，往往使合金容易沿它断裂。
这些在合金中形成的不溶性的杂质相或游离态杂质相往往聚集在晶界上，同时削弱晶界的强度和韧性，成为耐蚀性最差的薄弱环节，腐蚀首先从该处产生。
(2)在熔炼过程中，虽然镁、硅的添加比例在标准规定的范围内，但有时由于搅拌不均匀和不充分，造成熔体中的硅分布不均匀，局部存在着富集区和贫乏区。
因为硅在铝中的溶解度很小，共晶温度577℃时为1.65%，而室温时仅为0.05%，铸棒后也就产生了成分不均匀的现象，它直接反映到铝型材产品上，铝基体中存在少量游离态硅时，不仅降低合金的抗蚀性能，而且粗化合金的晶粒。
(3)挤压时各工艺参数的控制，如棒坯预热温度过高，金属挤出流速、挤压时风冷强度、时效温度与保温时间等控制不当都易产生硅偏析和游离，使镁和硅没有完全成为Mg2Si相，而有部分游离硅存在。
2表面处理过程中的腐蚀现象
富余和游离硅多的6003铝合金型材在表面处理时出现下列现象：当把型材放入酸性槽(硫酸15%～20%)时，能明显地观察到在型材表面有很多小气泡，随着时间延长和槽液温度升高，反应速度越来越快，这表明原电池电化学腐蚀已经产生[5]。
此时把型材从槽液中提出来观察，就会在型材表面上发现很多个与正常表面颜色不一样的点。
继续进行以后的处理，如碱腐蚀、酸性中和出光及硫酸阳极氧化时，这种暗灰色腐蚀点就会暴露得更加明显和直观。
锌元素造成的腐蚀和硅元素引起的腐蚀在外观形态上有一些区别。
锌造成的腐蚀点象雪花，沿晶界向外扩散，是有一定深度的坑[6,7]。
而硅元素引起的腐蚀点象夹杂暗灰色点，沿晶界面没有向外扩散，也感觉不到深度.并且随着处理时间延长，数量越来越多，直到完全反应后才终止。
这种暗灰色点通过延长腐蚀时间或退膜处理可基本上消除或减轻。
3预防措施
硅引起6063铝合金型材腐蚀的行为完全是可以预防和控制的，只要对原材料的进货、合金成分进行有效控制，保证镁、硅比例在1.3～1.7范围内，并且对各工序的参数(如熔炼、搅拌、铸造冷却水温、棒坯预热温度、挤压淬火风冷强度、时效温度和时间等)进行严格控制，避免硅产生偏析和游离，尽量使硅和镁形成有益的Mg2Si强化相。
如果发现有这种硅腐蚀点现象，在表面处理时就应该特别注意，在脱脂除油过程中，尽量使用弱碱性槽液，如果条件不允许，也应该在酸性除油液中浸泡的时间尽量缩短(合格的铝合金型材在酸性脱脂液中放20～30min无问题，而有问题的型材上只能放置1～3min)，而且以后的洗水pH值要高一些(pH＞4，控制Cl-含量)，在碱腐蚀过程中尽量延长腐蚀时间，在中和出光时要使用硝酸出光液，在硫酸阳极氧化时应尽快通电氧化处理，这样，由硅引起的暗灰色腐蚀点就不明显，可满足使用要求。
4结束语
硅虽然是6063铝合金型材中不可缺少的主要成分，但是如果添加量不当，添加的硅没有完全和镁形成Mg2Si强化相，造成硅的偏析和游离，就会在表面处理过程中易出现硅引起的铝合金型材腐蚀现象。
在生产中对主要合金组元和杂质以及工艺参数都要进行严格的控制，杜绝此类现象发生。
参考资料/NewsView.Asp?ID=162。