6063铝型材表面点腐蚀缺陷分析
6063铝合金挤压型材觉缺陷及其解决方法(精)
6063铝合金挤压型材觉缺陷及其解决方法6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。
但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下,成品率降低,生产成本增加,效益下降,最终导致企业的市场竞争能力下降。
因此,从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。
笔者根据多年的铝型材生产实践,在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结,和众多同行交流,以期相互促进。
1 划、擦、碰伤划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。
1.1主要原因①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。
铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时,铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒,在挤压过程中金属流经工作带时,这些偏浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤,最终对型材表面造成划伤;②模具型腔或工作带上有杂物,模具工作带硬度较低,使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材;③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物,当其与型材接触时对型材表面造成划伤;④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时,由于速度过快造成型材碰伤;⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤;⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。
1.2解决办法①加强对铸锭质量的控制;②提高修模质量,模具定期氮化并严格执行氮化工艺;③用软质毛毡将型材与辅具隔离,尽量减少型材与辅具的接触损伤;④生产中要轻拿轻放,尽量避免随意拖动或翻动型材;⑤在料框中合理摆放型材,尽量避免相互摩擦。
2机械性能不合格2.1 主要原因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,起不到固溶强化作用;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20℃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;③铸锭成分不合格,铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求;④铸锭未均匀化处理,使铸锭组织中析出的Mg2Si相我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;⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确,导致时效不充分或过时效。
6063挤压型材条纹缺陷产生原因分析及解决措施
6063挤压型材条纹缺陷产生原因分析及解决措施周春荣张宏辉（广东豪美铝业有限公司，广东，清远511540）摘要：根据多年现场的生产经验总结，主要分析了装饰用、表面质量要求高的6063热挤压铝型材表面条纹产生的原因，并提出了解决措施。
关键词：6063铝合金；挤压；条纹随着人们生活质量的不断提高，建筑行业的不断发展，以及出口比例的不断增加，铝合金型材的用量也越来越大。
与此同时，人们对铝型材的装饰性能的要求也越来越严格。
给铝加工行业提出了新的挑战，同时也刺激了中国铝加工行业的进步和发展。
下面就我们在现场的多年生产经验，单就6063铝型材的表面和氧化后条纹这一缺陷进行分析和探讨。
1.条纹的分类按照表面处理要求，可以分为表面处理前条纹和表面处理后条纹。
按条纹产生的机理分，可分为组织条纹、变形条纹、加工条纹。
组织条纹主要是由铸棒质量和化学成分引起的；变形条纹也就是工作带条纹，主要由模具设计和加工缺陷引起的；加工条纹为挤压过程中产生的，与铸棒的加热温度、挤压速度等工艺密切相关。
2.产生的原因及解决措施2．1 铸棒质量铸棒质量是产生组织条纹的主要原因，我们可以从铸锭的化学成分和铸锭质量两个方面来分析和探讨。
2.1.1 化学成分的合理控制6063合金是Al－Mg－Si系合金的典型代表，具有良好的可挤压性能。
其化学成分范围见表一：表表一为GB/T3190-1996的化学成分，从表中我们可以看出，6063化学元素的含量范围比较大。
但在实际生产中，需要根据不同的用途来合理配置各种元素的范围。
6063合金中Si、Mg、Fe的合理配置对型材表面质量和力学性能有很大的关系。
Mg、Si的总量和比例至关重要，根据多年的现场经验，要得到理想的力学性能和表面质量，按不同的用途，Mg、Si元素的总量可控制在0.85～1.0％比较合适。
确定Mg、Si的总量后，我们需从Mg/Si的比值和过剩硅及Fe元素含量来分析确定Mg、Si、Fe的合理分配。
6063铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析
6063铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析6063铝型材经阳极氧化后，具有具有良好的耐蚀性能和装饰性能,近年来,随着国民经济的发展及人们生活水平的提高,铝合金门窗、铝合金幕墙的使用越来越普及,然而不少的铝合金在使用一段时间以后,表面出现形态各异的腐蚀缺陷，其中斑点腐蚀较为常见,严重影响铝型材的使用性能及装饰效果。
为了合理改善铝型材的表面质量，达到控制表面斑点腐蚀的目的，很有必要对斑点缺陷做深入细致的分析。
下面就6063铝型材经阳极氧化后表面出现的斑点腐蚀的问题，分析斑点腐蚀的本质、成因及生成机理，探讨产生斑点腐蚀的关键因素。
1 斑点腐蚀的本质分析由所使用的6063铝型材成分可知，为了确保Mg元素充分形成强化相Mg2Si，一般在配制合金成分时人为的使Si元素适量过剩。
因为随着Si含量的增加，合金的晶粒变细，热处理效果较好。
但另一方面，Si的过剩也有负面作用，使合金的塑性降低，耐蚀性变坏。
研究表明：过剩Si不仅能形成游离态的Si相，还会与基体形成α相(Al12Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2)，这样在铝合金中存在游离态的Si相、α相(Al12Fe2Si)、β相(Al9Fe3Si2)等阴极相粒子和阳极相Mg2Si粒子。
α相和β相对合金的腐蚀性能影响很大，尤其是β相能显着降低合金的腐蚀性能。
斑点处残留物的成分主要是游离Si相和AlFeSi相，同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附，这说明Cl-参与了腐蚀过程。
腐蚀区中锌元素含量较基体高得多，说明合金中的杂质元素锌也参与了腐蚀过程。
阳极氧化工序中，阳极相Mg2Si是合金的点蚀源。
在阳极氧化碱洗时，Mg2Si 粒子优先溶解而形成蚀坑，其中镁溶解在溶液中而硅在铝合金上残留下来，当蚀坑聚集在晶粒上就会使该晶粒颜色发暗。
在硫酸中和工序中硅不易除去，故斑点腐蚀蚀坑底部硅含量较其他区域高。
2 斑点腐蚀的成因分析影响斑点腐蚀的主要因素有预处理过程中的碱洗温度、碱洗时间以及合金成分中的Zn、Fe、Si元素含量与合金的挤压状态等。
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。
铝合金常见缺陷
6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。
但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下，成品率降低，生产成本增加，效益下降，最终导致企业的市场竞争能力下降。
因此，从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。
笔者根据多年的铝型材生产实践，在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结，和众多同行交流，以期相互促进。
1 划、擦、碰伤划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。
1．1 主要原因①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。
铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时，铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒，在挤压过程中金属流经工作带时，这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤，最终对型材表面造成划伤；②模具型腔或工作带上有杂物，模具工作带硬度较低，使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材；③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物，当其与型材接触时对型材表面造成划伤；④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时，由于速度过快造成型材碰伤；⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤；⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。
1．2 解决办法①加强对铸锭质量的控制；②提高修模质量，模具定期氮化并严格执行氮化工艺；③用软质毛毡将型材与辅具隔离，尽量减少型材与辅具的接触损伤；④生产中要轻拿轻放，尽量避免随意拖动或翻动型材；⑤在料框中合理摆放型材，尽量避免相互摩擦。
2机械性能不合格2．1 主要原因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，起不到固溶强化作用；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；③铸锭成分不合格，铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求；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；⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确，导致时效不充分或过时效。
铝型材成品缺陷及分析
1、表面处理前不要被水所沾湿；
2、轻度的腐蚀加长碱蚀时间即可消除
雾腐蚀
表面处理前材料在酸雾、碱雾中形成的点状腐蚀
进行氧化和着色后，点状腐蚀更明显
挤压后，直到表面处理的保管期间附着了雾，从而被腐蚀
1、在没有雾气的场所保管；
漆膜上水分附着，例如复合膜制品与复合膜制品之间长时间保持水分的场合发生
1、烤干终了后，留意材料的搬送和保管时不要附着水分
2、附着了水的场合要迅速除去
3、湿洗条件强的话不明显
挤压管材外表面常见的缺陷、废品及产生原因表
名称
产生原因
划沟、擦伤
1、模子工作带有伤痕
2、工作带粘有金属
3、挤压筒落入过多的润滑油
起皮、气泡
1、挤压筒磨损超过标准规定
2、挤压筒太脏，粘有油、石墨、水等
3、同时使用的两个挤压垫片之间直径差太大
4、挤压筒温度及挤压温度过高
5、铸锭本身有砂眼、气泡等
6、铸锭直径超过允许负偏差
在腐蚀及阳极氧化处理时，发生的在挤压方向上色调一场的带状模样。一般在着色工序较显著，但如加深腐蚀则不明显
1、铸棒的低倍和显微组织不均匀，
2、铸棒的均匀化处理不充分；
3、包含加工和热处理的挤压条件不恰当
1、铸棒的细化结晶及凝固时冷却条件的选择；
2、恰当的挤压条件
大气腐蚀
材料在大气中慢慢地发生的腐蚀
通常，材料被大气污染了的水沾湿，在表面生成三羟铝石，因这部分难以表面处理，与其他部分产生差别，从而残留的痕迹。
当铸锭长度与直径之比大于4-5时，填充时会产生双鼓变形，在挤压筒的中部产生一个封闭空间。随着填充的进行，次空间体积减少，气体压力增大，而进入铸锭表面的微裂纹中，这额裂纹通过模子时被焊合，则在制品表面形成气泡，或者未能焊合出模孔后形成起皮。
预处理工艺对6063铝型材腐蚀性能的影响分析
中 国 材 料科 技 与 设备 （ 月 ｖ ） 双 Ｊ
预处 理 工 艺对 ６ ６ 型 材 腐 蚀 性 能 的影 响 分析 ０ ３铝
２０ ０ ８年 ・ ４ 第 期
预 处 理 工 艺 对 ６ 型 材 腐 蚀 性 能 的影 响分 析 ０ ３铝 ６
导致合金腐蚀性能下降 ， 经过 阳极 氧化后型材 表面出现形态
各 异 的腐 蚀 缺 陷 （ 图 １ 。 文 章 从 分 析 预 处 理 的 工 艺 参 数 见 ）
人 手 ， ６ ６ 铝 型 材 为 实验 对 象 ， 各 影 响 因 素 作 了详 细 分 以 ０３ 对
脂 介 质 ＩＳ ４ ２ Ｏ
高爱 华 ，张 建 新
（ ． 南 理 工 大 学 机 械 与 动力 工 程 学 院 ， 南 焦作 １河 河 ２ 河 南 理 工 大 学 材 料 科 学 与工 程 学 院 ， 南 焦 作 ． 河 ４４０ ； ５ ０ ０ ４４０） ５ ００
摘 要 ： 章 在 介 绍预 处 理 工 艺 概 念 的 ｇ ｉ ｔ ， 别 从 脱 脂 、 洗 、 洗 及 中和 四 个 过 程 深入 浅 出 地 分 析 了 ６ ６ 文 ｒ 分 碱 水 ０ ３铝 型 材 表
以 下 两 方 面 理 解 ：１ 脱 脂 液 中 的 Ｃ 一 有 扩 大 斑 点 和 斑 块 腐 （） ｌ 蚀的趋势 ， 且其离子浓度 越高 ， 响 越甚 ， 种 情况 下 ， 而 影 这 如
果 脱 脂 时 间 超 过 正 常 值 ， 面 作 用 就 更 为 严 重 ；２ 随 着 脱 脂 负 （）
１ 脱 脂 过 程
在脱脂过程 中， 脱脂 温 度 、 间 应 适 当控 制 ， 时 如果 脱 脂 温 度 过 高 或 过 低 ， 会 影 响 脱脂 效 果 。 温 度低 ， 间 短 ， 分 残 都 时 部
6063_铝合金阳极氧化型材的色差缺陷浅析
0前言随着国内铝挤压产业的发展，中国挤压机的数量和吨位、表面处理线的种类和能力、产能产量规模均超过其他所有国家的总和，其发展水平和发展质量也在同步提升，中国已成长为全球最大铝型材生产国。
其中，在铝合金建筑型材领域中，6063铝合金具有加工性能优异、抗腐蚀性好的显著特点，又由于其阳极氧化后表面质量效果优良，被广泛用于建筑门窗及幕墙等[1]。
针对氧化车间6063合金边框结构型材光面古铜色频繁出现色差质量问题，本文结合氧化生产线现场实践经验，对出现色差问题的型材进行分析，查找出6063铝合金氧化型材产生色差缺陷的原因，并通过对合金成分微量元素Fe、Mn调整后的对比试验以及着色电压等工艺参数的调整对比试验，达到了消除氧化型材色差缺陷的目的。
1色差原因分析研究表明，阳极氧化膜分为阻挡层和多孔层：阻挡层是致密无孔的非晶态氧化物，而多孔层是由六角形柱状个体（中部有小圆孔）聚集一起，形成类似蜂窝状结构（如图1所示），每个独立单元的中心经小圆孔与阻挡层相联通。
型材着色就是由于孔底沉积的金属粒子对入射光发生散射而显色的，因此氧化膜孔堆积的沉积物越多，在多重散射下型材氧化膜表面颜色越深[2-3]。
6063合金边框型材光面古铜色缺陷如图2所示。
图1氧化膜多孔层微观组织照片（a）颜色偏暗(b)颜色偏黄图26063合金边框型材光面古铜色差缺陷6063铝合金阳极氧化型材的色差缺陷浅析陈庆文1，刘小龙1，朱世安1，2（1.广东豪美新材股份有限公司，清远511500；2.广东豪美技术创新研究院有限公司，清远511500）摘要：为了解决6063铝合金阳极氧化和电解着色后出现色差缺陷，根据色差产生机理，结合现场生产记录和监控回放，跟踪调查色差产生的原因，最终通过对合金成分中Fe、Mn元素含量的控制以及着色电压等工艺参数的调整，得出消除阳极氧化型材电解着色后出现色差问题的最优措施。
铝棒合金成分中Fe元素含量控制在≤0.30％，Mn元素含量控制在≤0.025％，型材氧化后将会得到较好的砂面银白色和光面古铜色表面质量；从生产成本和颜色的稳定性来看，最佳的电解着色电压应该控制在15~16V之间。