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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）。
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。
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]。
6063铝型材表面斑点腐蚀的成因分析1引言6063铝型材经过阳极氧化后，由于处理工艺与合金成分不适当，加工型材表面会出现形态各异的腐蚀缺陷，如斑点、白条和斑块等，其中斑点腐蚀在实际生产中较为常见。
为了改善6063铝型材的表面质量，控制表面斑点腐蚀，有必要对斑点缺陷做深入细致的探讨。
本文分析了6063铝型材表面斑点腐蚀的本质及产生原因，并提出了防止斑点缺陷的几点措施。
2分析与讨论2.1斑点腐蚀的本质分析从腐蚀型材的表面看，斑点缺陷是由大量存在残留物的腐蚀坑构成。
利用SEM分析腐蚀残留物的成分，其中，编号1、2、3、4对应经模拟槽液处理，腐蚀情况较严重的斑点残留物，5则是按正常工艺处理，腐蚀情况较轻的斑点残留物。
所使用的6063铝型材成分见表2。
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地使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，耐蚀性降低[1]。
研究表明：过剩Si不仅能形成游离态的Si相，还会与基体形成富含铁、硅的Al－Fe－Si 相，Al－Fe－Si相对合金的耐腐蚀性能影响很大，能显著降低合金的耐腐蚀性能。
从表中数据易知，斑点处残留物的成分主要是游离Si相(1、2号)和Al－Fe－Si相(3、4号)，同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附(见表1中1、2、4号)，这说明Cl－参与了腐蚀过程。
为了进一步了解腐蚀坑中相的组成，分析可能存在的偏聚或偏析元素，我们利用EPMA 着重对Al、Cu、Zn、Si、Fe等合金元素进行了分析，打点位置A、B、C、D分别对应于腐蚀坑边缘、无残留物的腐蚀坑底、坑中残留物和未腐蚀区，数据结果如表3所示。
从表3可以看出，Fe、Si在腐蚀区中分布不均匀，特别是坑中残留物处(表中C点)，Fe、Si含量较蚀坑边缘、无残留物的坑底、未腐蚀区等高的多。
这说明合金元素Fe、Si与Al 形成了Al－Fe－Si相、游离Si相，这与SEM分析的结论完全一致，再次证明了腐蚀残留物是由游离Si相、Al－Fe－Si相等(相对基体铝来说是阴极相)形成。
6063铝合金是另一种常见的铝合金材料，具有广泛的应用领域和多样的特性。
一、特性：1. 优秀的可加工性：6063铝合金具有良好的可塑性和可加工性，适宜进行各种加工工艺，如挤压、锻造、铸造、焊接和机械加工等。
这使得它能够满足不同产品的形状和尺寸需求。
2. 良好的耐腐蚀性：6063铝合金具有良好的耐腐蚀性能，尤其在大气环境下表现出色。
它对氧化、腐蚀和酸性物质有一定的抵抗能力，适用于室内和室外的应用。
3. 良好的导热性：6063铝合金具有良好的导热性能，可用于需要散热的应用，如散热器、电子产品外壳等。
4. 优秀的表面处理性能：6063铝合金易于进行表面处理，如阳极氧化、电泳涂装等，以获得不同颜色和保护层，提高其装饰性和耐久性。
二、力学性能：6063铝合金的力学性能取决于具体的热处理状态。
以下是常见热处理状态下的力学性能指标（以典型值为例）：-屈服强度（0.2%偏差屈服强度）：约为110 MPa（16,000 psi）-抗拉强度：约为160 MPa（23,000 psi）-延伸率：约为8%-硬度（布氏硬度）：约为60 HB三、化学成分：6063铝合金的化学成分包括以下元素（质量分数）：-铝（Al）：约占合金的98.6%-硅（Si）：约占0.2%~0.6%-铁（Fe）：约占0.35%-铜（Cu）：约占0.1%-锰（Mn）：约占0.1%-镁（Mg）：约占0.45%~0.9%-锌（Zn）：约占0.1%-钛（Ti）：约占0.1%-其他杂质元素：包括铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）等，其含量通常在0.05%以下。
这些元素的不同含量和相互作用赋予了6063铝合金良好的可加工性、耐腐蚀性、导热性和表面处理性能。
总结起来，6063铝合金是一种具有优秀可加工性、耐腐蚀性、导热性和表面处理性能的铝合金材料。
它的特性包括优秀的可加工性、良好的耐腐蚀性、良好的导热性和优秀的表面处理性能。
在力学性能方面，具体数值会根据热处理状态的不同而有所变化，典型值包括屈服强度约为110 MPa (16,000 psi)，抗拉强度约为160 MPa (23,000 psi)，延伸率约为8%，硬度约为60 HB。
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。
