铝合金表面处理对防腐性能的影响研究
表面处理对铝合金盐雾环境下的腐蚀特性试验研究
92航空制造技术·2020年第63卷第12期2124–T851铝合金是Al–Cu–Mg 系高强高韧性铝合金，具有优良的机械加工特性，其厚板的伸长率和断裂韧度高于常规2024铝合金，广泛应用于航空航天结构[1]。
但由于铝合金对腐蚀环境的敏感性，易发生局部腐蚀，影响结构完整性和安全性。
盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀，由于自然界的盐雾是强电解质，其中NaCl 占电解质的77.8%，电导很大，能加速电极反应使阳极活化，加速腐蚀。
盐雾对铝合金的腐蚀是以电化学方式进行的，其诱导因素是铝合金表面生成的致密氧化膜Al 2O 3遭到破坏，破坏过程中起主要作用表面处理对铝合金盐雾环境下的腐蚀特性试验研究程文礼1,2，杨 慧1,2，任德杰3，何二锋4，李玉峰3（1. 中国航空制造技术研究院，北京 100024；2.中航复合材料有限责任公司，北京101300；3.南京赛宝工业技术研究院，苏州215011；4.航空工业成都飞机设计研究所，成都610041）[摘要] 采用盐雾试验研究了不同表面处理状态下的2124–T851铝合金试样在盐雾环境下的腐蚀特性，按96h 一循环拍照记录了960h 内试样的表面腐蚀状态。
结果表明：未经过表面处理的铝合金试样随腐蚀时间的增加，表面腐蚀程度逐渐增加，表面磷酸阳极化（PAA ）处理后并喷涂底胶及底漆的试样具有较好的耐腐蚀性。
通过比较，发现喷涂BR–127和TB06–9试样在试验过程中均未出现腐蚀点，说明BR–127及TB06–9具有较好的耐盐雾腐蚀性。
关键词： 铝合金；盐雾腐蚀；腐蚀机理；磷酸阳极氧化；表面处理Experimental Study on Corrosion Characteristics of Aluminum Alloy in Salt Spray EnvironmentCHENG Wenli 1,2, YANG Hui 1,2, REN Dejie 3, HE Erfeng 4, LI Yufeng 3( 1. A VIC Manufacturing Technology Institute, Beijing 100024, China;2. A VIC Composites Co., Ltd., Beijing 101300, China;3. Nanjing CEPREI Industrial Technology Research Institute, Suzhou 215011, China;4. A VIC Chengdu Aircraft Design and Research Institute, Chengdu 610041, China )[ABSTRACT] The corrosion characteristics of 2124–T851 aluminum alloy samples under different performance treatment conditions in salt spray environment were studied by salt spray test. The surface corrosion state of the sample within 960h was recorded by photograph every 96h a cycle. The results show that the surface corrosion of aluminum alloy samples surface without treatment gradually increases with the increase of corrosion time, the sample with surface phosphoric acid anodized (PAA) and sprayed with primer has good corrosion resistance. By comparison, it was found that there was no corrosion point in the test of BR–127 and TB06–9, which shows that BR–127 and TB06–9 have good salt spray corrosion resistance.Keywords: Aluminum alloy; Salt spray corrosion; Corrosion mechanism; Phosphoric acid anodization; Surface treatment DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2020.12.092的是氯离子（Cl –），Cl –离子半径很小，只有1.81×10–10m ，具有很强的穿透能力，容易在铝合金表面的活性位置，如氧化膜不完整或材质不均匀处发生吸附，随着时间的延长，吸附在表面的离子与氧化膜发生化学反应，氧化膜减薄、破裂直至裸露铝溶解。
铝合金材料的耐蚀性研究
铝合金材料的耐蚀性研究随着科学技术的不断发展和进步，各种各样的材料开始被广泛应用于人们的生活和工作中。
其中铝合金材料具有重要的地位，因为它们具有重量轻、强度高、耐腐蚀和良好的加工性等优点。
铝合金材料已在航空、汽车、电子、建筑等领域得到广泛应用。
而这些应用都需要铝合金材料具有良好的耐蚀性。
铝合金材料的耐蚀性是其在使用过程中具有的重要性能之一。
耐蚀性对于材料的使用寿命、可靠性和经济效益都有着重要的影响。
然而，铝合金材料的腐蚀是一个复杂的过程，与环境因素、制造工艺和材料本身的结构等因素密切相关。
因此，研究铝合金材料的耐蚀性是目前材料科学研究的热点之一。
一、铝合金材料的腐蚀原理铝合金材料的腐蚀是指铝在一定条件下被环境中的氧化物（例如水和空气中的氧）或一定的化学物质（例如酸、碱、盐等）侵蚀、氧化、腐蚀的过程。
在腐蚀过程中，铝的表面逐渐失去原有的亮光和光泽，出现氧化层和腐蚀坑。
如果不加控制，铝合金材料在外界环境下很快就会被腐蚀破坏。
铝合金材料的腐蚀过程是一个电化学反应过程。
在材料表面形成的微细缺陷和氧化层上会发生电化学反应，形成阳极、阴极和电解液三个部分。
在阳极上，铝材料被氧化成Al3+，释放出电子，同时也释放出OH-离子，形成铝氢氧化物。
在阴极上，氧化物和电解液中的氢离子会接受电子，还原成水。
这个过程伴随着电子和物质的迁移，最终导致铝合金材料表面出现氧化层和腐蚀坑。
二、影响铝合金材料耐蚀性的因素铝合金材料的耐蚀性受到多种因素的影响，包括材料本身的结构、外界环境的腐蚀性等。
下面着重介绍一些影响铝合金材料耐蚀性的主要因素：1、材料成分和组织结构：铝合金材料的成分和组织结构对其耐蚀性有着重要的影响。
通常来说，铝合金中硬度越高的物质越难于腐蚀，例如硬度高的铝合金中所含的熔点高的元素（如铜、锌等）会形成细小的均匀分布的微粒，稳定住合金晶格，从而提高了合金的耐蚀性。
而且，铝合金材料的组织结构对其耐蚀性也有重要影响，如加工硬化处理后的铝合金材料耐腐蚀性能会有所提升。
铝合金的腐蚀与防腐技术研究
铝合金的腐蚀与防腐技术研究铝合金作为一种轻质、高强度的金属材料，在现代机械制造、建筑、航空、汽车等领域得到了广泛应用。
但是，铝合金的腐蚀性也是其面临的一个问题。
在铝合金的使用过程中，不良的环境条件或不合适的加工工艺常常会导致铝合金产生各种腐蚀现象，严重影响其性能和寿命。
为避免这种问题的出现，研究防腐技术，防止铝合金的腐蚀是至关重要的。
一、铝合金的腐蚀分类铝合金的腐蚀现象可由普通腐蚀、点蚀、离子溶出引起腐蚀和应力腐蚀裂纹组成。
普通腐蚀：是指铝合金在一般自然环境下通常发生的表面腐蚀。
这种腐蚀大多不会穿透到基材内部，一般是表面的氧化、变色、褪色等。
点蚀：是指出现在铝合金表面的局部酸性溶液在氧化层上形成的孔洞。
如果不及时去除，将会逐渐扩大，形成与基材相连通的蚀孔。
同时，孔洞上面的氧化物将不断地受到腐蚀和脆性损伤。
离子溶出引起的腐蚀：是指铝材从铝合金中析出，形成铝的离子，然后聚结在表面形成小颗粒，严重影响铝合金的质量。
应力腐蚀裂纹: 是指铝合金在应力场的作用下发生的腐蚀裂纹。
在铝合金的应力位置，会形成高电位极化层，导致铝合金损伤，并在表面形成裂纹和穿孔。
二、铝合金的防腐技术分类铝合金在各种环境下可能发生的腐蚀问题，需要采取不同的防治措施，比较常见的铝合金防腐技术包括以下几种：1、化学防腐技术化学防腐是目前最为常用的防腐技术之一，也是防腐技术的发展方向之一。
在机械制造业，常用的化学防腐技术有浸涂法、电泳法、溶液法、阳极氧化法等。
其中，电泳法是目前最受欢迎的防腐方法之一，主要适用于铝合金表面防腐。
2、物理防腐技术物理防腐常用的防腐技术主要包括喷砂处理、固体涂料涂层、加工变形硬化方法、电化学加工等。
这些方法主要是利用表面处理技术或加工技术来提高铝合金的表面硬度和耐腐蚀性，从而达到防腐的目的。
3、生物防腐技术生物防腐技术是指在铝合金表面种植细菌和真菌等生物，来抑制污染物或腐蚀性物质的作用。
这种方法可以在不用添加防腐剂的情况下，很好地解决腐蚀问题，同时还能环保。
铝合金防腐保护措施
铝合金防腐保护措施铝合金作为一种常见的金属材料，用于制造各种产品，包括建筑材料、航空器、汽车零部件等。
由于铝合金具有轻质、耐腐蚀、导热性能优良等特点，因此在工业和日常生活中得到了广泛应用。
然而，铝合金也会遭受腐蚀，影响其使用寿命和功能。
因此，为了保护铝合金材料，采取一系列的安全措施是必要的。
本文将对铝合金防腐保护措施展开详细阐述。
1. 表面处理措施铝合金的防腐保护始于其表面处理。
常见的表面处理方法包括阳极氧化和镀层处理。
阳极氧化是一种将铝合金表面转化为一层氧化膜的方法，可以提高铝合金的抗腐蚀性能。
另外，通过在铝合金表面涂覆一层保护性镀层，如涂层漆或聚合物膜，可以有效地防止腐蚀的发生。
2. 防止铝合金接触有害物质铝合金的腐蚀主要与其接触到的有害物质有关。
由于铝合金本身的化学性质，与某些物质接触会导致腐蚀。
因此，对于不同的应用场景，需要采取相应的措施来防止铝合金与有害物质接触。
例如，在建筑材料中，需要选择适合的涂层材料来包裹铝合金；在汽车制造中，需要定期清洗和保养车辆表面，避免腐蚀物质沾染。
3. 控制温度和湿度铝合金在高温高湿环境下容易发生腐蚀。
因此，控制温度和湿度是一种重要的防腐保护措施。
首先，需要避免铝合金暴露在极端高温或高湿环境下，建立适当的环境条件。
其次，选择合适的存储和使用方法，确保铝合金材料在制造、转运和使用过程中能够保持适当的温湿度。
4. 定期保养和检查定期保养和检查是保持铝合金长期使用的关键。
通过定期检查铝合金表面和内部，可以及时发现腐蚀迹象并采取相应的措施修复和保护。
定期清洁铝合金表面，去除沉积物和污垢，可以延长其使用寿命。
此外，在铝合金使用过程中，定期检查设备和结构的完整性，以防止事故发生。
5. 防腐剂的应用使用防腐剂是一种常见的铝合金防腐保护措施。
防腐剂可以通过覆盖或渗透到铝合金表面，形成保护层，阻止腐蚀的发生。
选择适合的防腐剂对于不同的应用和环境条件是必要的。
在使用防腐剂时，需要遵循相关的安全操作规程，以确保人身安全和环境保护。
铝合金表面防腐技术综述
铝合金表面防腐技术综述摘要:铝合金具有众多的优异性能,但其较低的耐蚀性限制了它的进一步发展和应用。
本文综述今年来铝合金的表面防腐蚀处理方法。
包括化学转化、阳极处理、化学镀、热喷涂等,并简单介绍了纳米涂层技术在铝合金表面防腐方面的应用。
关键词:铝合金防腐表面处理铝合金是一种常见的合金材料,具有高的比强度、低密度、加工性能好和可热处理强化等优点,在航空航天领域有着良好的应用前景。
但在时效处理后,由于在晶界析出θ(CuAl2)相、S(CuMgAl2)相及少量MnAl6等第二相,使得晶界周围形成贫Cu区而易出现沿晶型的局部腐蚀。
因此,研究铝合金的抗腐蚀性能具有重要意义。
本文将对提高铝合金耐蚀性的表面处理方法进行介绍,其中包括化学转化、阳极氧化、镀层、热喷涂技术及纳米涂层技术等。
1 氧化处理1.1 化学氧化膜处理化学氧化法是指通过化学反应在表面生成一层薄的氧化膜的过程。
该方法得到的氧化膜厚度约在0.5～4μm,膜层多孔,具有良好的吸附性,一般可作为有机涂层的底层,其耐磨性和抗腐蚀性均低于阳极氧化膜。
化学氧化法的特点是:操作方便,设备简单,不消耗电能,生产率高,成本低,多用于不适合电化学处理的铝及铝合金制品。
常见的氧化方法有铬酸盐氧化法、碱性铬酸盐氧化法、磷酸盐-铬酸盐氧化法。
铬酸盐氧化法获得的膜层具有膜层薄、导电性及耐蚀性好,与有机涂层结合力好等特点,在电气、机械、航空和日用品制造业领域中有广泛的应用;碱性铬酸盐氧化法获得膜层一般为金黄色,膜厚0.5～1μm,适用于铝镁、铝锰合金;磷酸盐-铬酸盐氧化法,亦成为磷化法,膜为无色到浅蓝色,膜厚3～4μm,膜层致密,耐蚀性强,适用于铝合金。
1.2 阳极氧化处理阳极氧化处理是指在电解质溶液中,具有导电表面的试件置于阳极,在外电流的作用下,在试件表面形成氧化膜的过程,所生成的膜为阳极氧化膜或电化学转化膜。
电化学氧化按照电解液的主要成分可以分为:硫酸阳极氧化、草酸阳极氧化、铬酸阳极氧化。
高强铝合金剥落腐蚀的研究综述
高强铝合金剥落腐蚀的研究综述高强铝合金在工程领域中得到了广泛应用，然而，其剥落腐蚀问题一直困扰着研究人员。
本文将对高强铝合金剥落腐蚀的研究进行综述，探讨其成因、影响因素以及防治措施。
我们需要了解高强铝合金剥落腐蚀的成因。
高强铝合金主要由铝、铜、镁等元素构成，这些元素的相互作用导致了高强度和优良的耐腐蚀性能。
然而，当合金表面受到机械或化学刺激时，就会引发剥落腐蚀现象。
这主要是因为合金表面的保护层受到破坏，使得金属离子释放，并与外界的氧、水等物质发生反应，进一步加速了腐蚀过程。
我们需要了解高强铝合金剥落腐蚀的影响因素。
研究发现，剥落腐蚀的程度与多种因素相关。
首先是环境因素，如温度、湿度、氧气浓度等，这些因素会影响剥落腐蚀的速度和程度。
其次是合金本身的组成和结构，不同的合金成分和晶体结构会对剥落腐蚀的敏感性产生影响。
此外，还有机械应力、表面处理等因素也会对剥落腐蚀产生重要影响。
针对高强铝合金剥落腐蚀问题，研究人员提出了一系列的防治措施。
首先是改进合金的组成和制备工艺，通过优化合金成分和晶体结构，提高其抗剥落腐蚀性能。
其次是采用表面处理技术，如阳极氧化、化学镀膜等，形成一层保护层，提高合金的耐腐蚀性能。
此外，还可以采用涂层技术，将具有良好耐蚀性的材料涂覆在合金表面，起到保护作用。
另外，合理控制环境条件，如降低湿度、控制氧气浓度等，也可以有效减缓剥落腐蚀的发生。
高强铝合金剥落腐蚀是一个复杂的问题，其成因涉及合金本身的特性以及外界环境等因素。
为了解决这一问题，研究人员进行了大量的实验研究和理论探讨，并提出了一系列的防治措施。
然而，目前仍然存在一些挑战和待解决的问题，如如何平衡合金的强度和耐蚀性，如何提高防护层的附着力等。
因此，未来的研究还需要进一步深入，以解决高强铝合金剥落腐蚀问题，提高其在工程领域的应用价值。
铝合金的腐蚀与防护
一．引言1.1金属防腐蚀的重要意义金属材料是现代最重要的工程材料，人类社会的文明和发展与金属材料的使用、发展与进步有着极为密切的联系。
但是金属材料及其制品会受到各种不同形式的损坏，其中最重要、最常见的损坏形式腐蚀。
金属腐蚀问题存在于国民经济的各个领域，而且随着经济建设和科学技术的发展，腐蚀的危害越来越严重，对于国民经济的发展的制约作用越来越突出。
使得腐蚀科学在国民经济中所处的地位越来越重要。
据统计，人们每年冶炼出来的金属约有1/10被腐蚀破坏，相当于每年约有1/10 的冶炼厂因腐蚀的存在而做了无用功；而1/10 被腐蚀破坏的金属所殃及的金属制品的破坏，其损失要远远大于金属本身的价值。
据美国国家标准局(NBS)调查，1975年美国因腐蚀造成的损失高达700亿美元，即当年国民经济总产值(GNP)的4.2%;《光明日报》1999年1月20日报道，1997年因腐蚀给我国国民经济带来的损失高达2800亿人民币。
以上所说仅就经济损失而言，在有些领域，尤其在化学工业、石油化工、原子能等工业中，由于金属材料腐蚀造成的跑、冒、滴、漏，不仅造成大量的、宝贵而有限的资源与能源的严重浪费，还能使许多有害物质甚至放射性物质泄漏而污染环境，危害人民的健康，有的甚至会长期造成严重的后果；而由于金属腐蚀所造成的灾难性事故严重地威胁着人们的生命安全；许多局部腐蚀引起的事故，如氧脆和应力腐蚀断裂这一类的失效事故，往往会引起爆炸、火灾等灾难性恶果，在一定程度上威胁着人类的生存与发展，所以对于金属腐蚀问题的研究显得尤为重要。
1.2铝合金及其腐蚀机理铝合金是近代发展起来的一类重要的金属材料。
铝合金具有强度高、密度小、导电导热性强、力学性能优异、可加工性好等优点而广泛应用于化学工业、航空航天工业、汽车制造业、食品工业、电子、仪器仪表业以及海洋船舶工业等领域。
但是铝合金与其他金属一样，也面临着严重的腐蚀问题。
虽然在自然条件下，铝合金表面容易形成一层厚约4 nm 的自然氧化膜，但是这层膜多孔、不均匀且抗蚀性差，难以抵抗恶劣环境的腐蚀的。
铝合金表面防腐处理技术研究
《铝加 工》
２０１０年 第 ２期 总第 １９３期
稀土转化膜法和激光技术等做 了简单 的介绍 ，从而较全面的概括 了当前铝合金表 面技术的应用 。
关键词 ：铝合金 ；氧化膜 ；表面处理技术
中图分类号 ：ＴＧ１７４．４２８（２０１０）０２—００３６—０３
铝 合 金 由于 比重 小 ，加 工 性 能 好 ，导 电 、导 热性能优 良，塑性好 ，易于成形及价格便宜等优 点而广泛应用于轻工 、建材、航天和电子等领域 ， 但 铝合 金 表 面 易 氧化 、光 泽 性差 。随 着 铝 制 品工 业的不断完善发展 ，人们开始探讨各种方法 ，使 其达 到工艺要求 。
处 不 广 。而 电化 学 法 ，就 是通 过 对 铝 合金 表 面 进 行 阳极 氧化 工 艺 ，形 成Ａ１ ０，膜 。所 谓 阳极 氧化 工 艺 ，就 是 以铝 合 金 为 工 作 电极 ，再 依 据不 同 的需 要 选 择 合适 的对 电极 、电解 液 ，组成 电解 池 ，对 铝 进行 阳极氧化 ，以得 到双层 膜结 构 。
技 术工程
铝合金表 面防腐处理技术研究
胡敏 英 ，时君伟 ，高聪敏。
（１．河 北 农 业大 学 机 电 工程 学 院 ，河 北 保定 ０７１００１ ２．中 国重 型 机 械 研 究 院 ，陕 西 西 安 ７１００３２）
摘要 ：利用化学和 电化学工艺 ，对铝合金表面的镀膜 、着色 、封孔技术做 出了较为详细的阐述 ，并对近年来新出现的工艺如
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铝合金表面处理对防腐性能的影响研究
近年来，随着工业领域的迅猛发展，铝合金作为重要材料之一被广泛应用于各
类产品中。
然而，铝合金的防腐性能相对较差，容易受到外界环境的侵蚀，从而影响其使用寿命和性能。
因此，研究铝合金表面处理对防腐性能的影响显得尤为重要。
一种常见的铝合金表面处理方法是阳极氧化。
阳极氧化是通过在铝合金表面形
成一层氧化膜来增加其耐腐蚀能力。
这种氧化膜具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性，能够有效保护铝合金材料。
但是，阳极氧化膜的厚度对防腐性能也有一定的影响。
过厚的氧化膜容易产生内应力，从而导致脱落和开裂，降低了防腐性能。
因此，在进行阳极氧化处理时，需要控制氧化膜的厚度，以兼顾其防腐性和工艺性能。
此外，除了阳极氧化外，化学镀铝也是常用的铝合金表面处理方式之一。
化学
镀铝是通过在铝合金表面镀一层铝金属来提高其防腐性能。
这种处理方式可以增加铝合金的氧化还原电位，使其耐腐蚀性得到提升。
同时，化学镀铝还可以改变铝合金的表面形貌和颜色，增加其装饰性。
然而，化学镀铝的膜层厚度相对较薄，一般在几微米至几十微米之间，因此其防腐性能相对阳极氧化要弱一些。
针对这个问题，可以通过化学镀铝后进行其他防腐处理，如涂层处理，来提高其防腐性能。
除了以上两种表面处理方式，还有一些新型的技术被应用于铝合金的防腐处理中。
例如，磁控溅射、激光处理等技术可以在铝合金表面形成一层较为致密和均匀的膜层，有效提升其防腐性。
这些新型技术不仅可以提高铝合金的防腐性能，还能够减少对环境的污染，具有较高的应用潜力。
在研究铝合金表面处理对防腐性能的影响时，需要综合考虑多个参数。
除了之
前提到的氧化膜厚度和膜层形貌外，还需要考虑处理工艺、表面清洁度、处理液成分等因素。
这些因素的相互作用将影响铝合金的防腐性能，因此需要进行系统的实验研究。
总之，铝合金表面处理对于提高其防腐性能至关重要。
阳极氧化、化学镀铝以
及新型技术都可以在一定程度上增加铝合金的耐腐蚀能力。
而选择合适的处理方式需要综合考虑多个参数，并进行系统的实验研究。
未来，随着科学技术的不断发展，铝合金表面处理技术将进一步提升，为铝合金产品的质量和使用寿命提供更好的保障。