【220KV铝合金管型母线100/90】

管型母线 系列产品：6063G（6063）铝镁合金管母线，LF21（3A21）铝锰合金管母线，LDRE（6R05）铝镁硅合金管母线，6Z63（6063-Zr）耐热铝合金管母线 ，6063铝镁合金管管形母线、华尔网同城6063G铝镁合金管形母线、华尔网同城LF-21铝锰合金管形母线、华尔网同城3A12铝锰合金管形母线、华尔网同城LDRE铝镁硅合金管形母线、华尔网同城6R05铝镁硅合金管形母线、华尔网同城6Z63耐热铝合金管形母线腐蚀及6000系铝合金的晶间腐蚀- 来源： 互联网 发布人: rlc666 大中小摘要： 铝及铝合金的腐蚀主要有点蚀、华尔网同城晶间腐蚀、华尔网同城应力腐蚀开裂、华尔网同城层状腐蚀等。铝虽具有相当高的抗腐蚀性能，但不管什么金属材料，也不管它有多高的抗蚀性，在使用中总会或多或少地产生腐蚀损耗。每年铝的腐蚀损耗约为当年铝产量的0.5％。6000系合金在变形铝合金中是产量 的，它的抗腐蚀性能虽不如1000系、华尔网同城3000系、华尔网同城5000系铝合金，但却比2000系及7000系铝合金大得多。6000系合金的晶间倾向也比较大，对重要结构用的6000系铝合金材料应进行晶间腐蚀敏感性评估。铝及铝合金的腐蚀主要有点蚀、华尔网同城晶间腐蚀、华尔网同城应力腐蚀开裂、华尔网同城层状腐蚀等。铝虽具有相当高的抗腐蚀性能，但不管什么金属材料，也不管它有多高的抗蚀性，在使用中总会或多或少地产生腐蚀损耗。每年铝的腐蚀损耗约为当年铝产量的0.5％。6000系合金在变形铝合金中是产量 的，它的抗腐蚀性能虽不如1000系、华尔网同城3000系、华尔网同城5000系铝合金，但却比2000系及7000系铝合金大得多。6000系合金的晶间倾向也比较大，对重要结构用的6000系铝合金材料应进行晶间腐蚀敏感性评估。根据惯用的估算方法，每年中国因腐蚀造成的直接经济损失约占GDP（国民生产总值）的3％，因腐蚀消耗的钢材为年产量的1/3左右，其中约占总产量的1/10是不可回收利用的。铝及铝合金的抗腐蚀性能比钢高得多，腐蚀损耗也比钢小得多。2020年，中国原铝产量3730万吨，照此估算，铝的腐蚀损耗约18.65万吨。铝腐蚀的分类从腐蚀的形貌看，铝的腐蚀可分为腐蚀和局部腐蚀，前者又称均匀腐蚀，也称整体腐蚀，是指与环境相接触的材料表面均匀腐蚀而受到损耗。铝在碱性溶液中的腐蚀就是典型的均匀腐蚀，如碱洗，腐蚀结果是铝表面以近似相同的速率变薄，质量减轻。但应当指出， 的均匀腐蚀是不存在的，厚度的减薄各处不尽相同。局部腐蚀是指腐蚀的发生局限在结构的特定区域或部位上，又可分为如下几类：1.点蚀点蚀发生在金属表面极为局部的区域内或部位上，造成洞穴或坑点并向内部扩展，甚至造成穿孔。若坑口直径小于点穴深度时，称为点蚀；若坑口直径大于坑的深度时，可称为坑蚀。实际上，点蚀与坑蚀并无严格界限。铝在含氯化物的水溶液中所发生的为典型的点腐蚀。在铝的腐蚀中，点腐蚀常见，是由于铝的某一区域的电位与基体电位不同引起的，或由电位与铝基体电位不同的杂质存在引起的。2.晶间腐蚀此种腐蚀是在晶粒或晶体本身未受到明显侵蚀情况下，发生在金属或合金晶界处的一种选择性腐蚀，会使材料力学性能剧降，以致造成结构损坏或事故。晶间腐蚀原因是在某些条件下晶界很活泼，如晶界处有杂质，或晶界处某一合金元素增多或减少，也就是说晶界上必须有一层薄薄的对铝的其余部分呈电负性的区域，它优先腐蚀。高纯铝在盐酸中及高温水中可发生这类腐蚀，AI-Cu、华尔网同城AI-Mg-Si、华尔网同城Al-Mg、华尔网同城Al-Zn-Mg 合金都对晶间腐蚀敏感。3.电偶腐蚀电偶腐蚀也是铝的一种特征性腐蚀形态。当一种不太活泼的金属和一种比较活泼的金属如铝（阳极）在同一环境中相接触时或有导体相联时，形成电偶并引起电流的流动，从而造成电偶腐蚀。电偶腐蚀又称双金属腐蚀或接触腐蚀。铝的自然电位很负，当铝与其它金属接触时，铝总是呈阳极，腐蚀加速，几乎所有铝及铝合金都无法避免电偶腐蚀。相接触的两种金属的电位差愈大，电偶腐蚀也愈严重。应特别注意的是，在电偶腐蚀中，面积因素极为重要，大阴极和小阳极是不利的搭配。4.缝隙腐蚀同种或异种金属相接触，或金属与非金属相接触，就会形成缝隙，就会在缝隙处或其邻近处产生腐蚀，缝隙外没有腐蚀，是由于缝隙内氧的缺乏引起的，因为此时形成浓差电池。缝隙腐蚀与合金种类几乎无关，即使非常耐蚀的合金也会发生。缝隙顶端酸性环境是腐蚀原动力，是沉积物（垢）下腐蚀的一种，6063合金建筑铝型材表面灰浆下腐蚀是一种极为普通的垢下缝隙腐蚀。法兰连接面、华尔网同城螺母紧固面、华尔网同城搭接面、华尔网同城焊缝气孔、华尔网同城锈层下与沉层在金属表面的淤泥、华尔网同城积垢、华尔网同城杂质等都会引发缝隙腐蚀。5.应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是拉应力和特定腐蚀介质共存时引起的腐蚀开裂。应力可以是外加的，也可以是金属内部的残余应力，后者可能产生于加工制造时的形变，也可以产生于淬火时的剧烈温度变化，还可能是内部结构改变引起体积变化造成的。铆接、华尔网同城螺栓紧固、华尔网同城压入配合、华尔网同城冷缩配合造成的应力也是残余应力，当金属表面的拉应力达到屈服强度Rpo.2时就会产生应力腐蚀开裂，2000系及7000系铝合金厚板在淬火时都会产生残余应力，应在时效处理前通过预拉伸，以免加工航空器零件时产生变形或甚至带到零件中去。6.层状腐蚀该腐蚀又称剥层、华尔网同城剥落、华尔网同城成层腐蚀，可简称剥蚀，是2000系、华尔网同城5000系、华尔网同城6000系及7000系合金的一种特殊的腐蚀形态，多见于挤压材，一旦发生可像云母一样一层一层地往下剥离。7.丝状腐蚀这是一种可在铝材漆膜或其他涂层下呈蠕虫状发展的腐蚀，但未发现阳极氧化膜下的这种腐蚀，一般发生于航空器铝结构件与建筑或结构铝件涂层之下。丝状腐蚀与材料成分、华尔网同城涂覆前预处理和环境因素有关。环境因素是指温度、华尔网同城湿度、华尔网同城氯化物等。6000系合金的晶间腐蚀在当今应用的变形铝合金中，应用广的是热处理可强化的6000系合金，它们是一类Al-Mg-Si系与Al-Mg-Si-Cu系合金。2018年在美国铝业协会（TheAluminum Association，Inc.）公司注册的常用及非常用合金共706个，其中6000系合金多，有126个，占18％，在建筑工业、华尔网同城结构领域与交通运输装备方面获得了广泛的应用，因为它们有良好的成形加工性能、华尔网同城适中的强度与的抗腐蚀性能。可是如果合金成分配比不恰如其分，或热处理参数选择不当，或加工成形欠妥，那么在含氯的环境中就会出现晶间腐蚀（IGC）。在多数情况下，晶间腐蚀出现于含少量铜和Si/Mg 高的合金中，通常大多数含铜合金的铜含量都不大于0.4％，只有6013、华尔网同城6113、华尔网同城6056、华尔网同城6156等4个合金的铜含量高达1.1％，向Al-Mg-Si合金加铜是为提高合金的力学性能。研究发现，凡是有晶间腐蚀敏感性的合金，用高分辨率扫描透射电镜观察时，往往发现有富铜的偏析层和阴极性Q相沉淀物。Q相是一种四元金属间相，分子式为Cu2Mg8 Si5Al4，沿着晶界析出，使邻近的固溶体发生阳极溶解，形成无析出物带（precipitate free zone）。晶间腐蚀敏感性检验在确定铝合金的晶间腐蚀敏感性时，常用检验方法有两种：现场（野外）试验（fieldtest）与加速沉浸试验。在加速试验时，为了加快腐蚀进行，往往采用含有盐酸的氯化钾溶液（ISO 11846MethodB）或加有过氧化氢的氯化钾溶液（ASTMG110）。试验后对试样横截面进行金相观察或测定其力学性能损失。ISO11846加速试验结果与海洋气氛现场试验结果有着高度的一致性，可是晶间腐蚀敏感性铝材在加速试验时，在靠近试样表面的几乎所有晶界都发生严重的腐蚀（均匀晶间腐蚀），而现场试验试样表面仅在有限的地区发生腐蚀（局部腐蚀）。尽管如此，加速试验仍是能准确地判断材料是否有晶界腐蚀的标准方法。汽车工业常常按ISO 11846 Method B标准判断6000系铝合金是否有晶间腐蚀。按此标准试验时，首先将小试样（表面积＜20cm2）全浸于室温酸性氯化钠溶液（pH＝1）中24h，然后进行金相检验，以确定腐蚀类型，点蚀还是晶间腐蚀，还待确定：腐蚀破坏表面百分数和 腐蚀深度。近的研究显示，允许对试验条件做一些较大的变动，不会对试验结果再现性有大的影响。特别是标准规定电解质体积对试样表面积之比不得小于5ml/cm2，否则对晶间腐蚀速度的影响甚大。试样表面发生腐蚀的条件是必须存在阴极反应（析出氢，氧减少），试验溶液的pH值随着时间延长而上升，使电解质腐蚀下降。在8系列变形铝合金中，6000系合金是一类Al-Mg-Si（Cu，Zn）系合金，易发生晶间腐蚀的合金之一，也就是说该系合金有相当强的晶间腐蚀敏感性。为了检验6000系合金晶间腐蚀倾向，一个有效的方法是在ISO 11846标准试验后进行碱液浸蚀再进行除污处理，除污处理用浓硝酸液。不过在温度50℃-60℃、华尔网同城浓度（5-10）wt％的NaOH溶液中浸蚀2min-5min，对试验结果会有所影响。一种有效的替代碱浸蚀的工艺是用硝酸/ 溶液，能有效地表面上富铁原生质点上的铝。大家知道，铝质点能加速铝合金在氯化物溶液的腐蚀，因为它们是局部的显微阴极，同时这些质点还是晶间腐蚀（IGC）的发源地。与在碱液中的腐蚀相比，合金在硝酸/氟化物液中的腐蚀缓慢一些。6000系合金既是一类应用广、华尔网同城产量 、华尔网同城品种（牌号）多的变形铝合金，也是晶间腐蚀敏感性大的变形合金之一，但是只要生产中严格遵守工艺规范特别是热处理工艺，结构设计合理，制作精良，这种腐蚀完全可以避免。6000系合金结构、华尔网同城零部件的晶间腐蚀敏感性还与其工作环境密切相关，在设计结构时，宜给予充分注意。

　脱脂时间的延长与脱脂温度的升高对6063G铝镁合金管 管母线具有相类似的影响规律,即脱脂时间越长,合金表面出现斑点、华尔网附近斑块腐蚀的可能性越大,斑点、华尔网附近斑块腐蚀的影响程度也越来越深。一般脱脂时间应为3min(对200g/L的H2SO4而言),脱脂时间过短或过长都会使型材表面出现不均匀现象,为后续的阳极氧化处理留下隐患。关于脱脂时间的影响作用可从以下两方面介释:(1)脱脂液中的Cl-有扩大斑点和斑块腐蚀的趋势,而且其浓度越高,影响越甚,这种情况下,如果脱脂时间超过正常值,负面作用就更为严重；(2)随着脱脂时间的延长,合金中的微量元素会部分溶解,致使型材表面出现凹凸不平的腐蚀缺陷。2碱洗碱洗是预处理工艺中关键的步骤,碱洗剂以及添加剂,反应温度、华尔网附近时间等不同程度地影响着铝型材的表面质量。当碱洗剂和添加剂选定之后,影响碱洗效果的因素是碱洗温度和碱洗时间。2.1温度的影响碱洗时的反应活化能约46kJ/mol,这个数值一般不随蚀洗条件的变化而改变,但反应速度却会因温度升高而加快(温度每升高10℃,速度就增加一倍)。文献研究表明:碱洗时反应温度过高会使铝型材表面产生“干涸斑点”缺陷。当碱洗温度较高时(高于70℃),碱液反应速度非常快,型材从碱洗槽移出时,会有大量的碱液附集在其表面,由于此时型材表面仍然保持较高温度,所以蚀洗速度仍然很高,残留有碱液的区域迅速干涸后出现Al2O3斑点,而且这些斑点在后续处理中很难。另外,由于碱洗温度高,反应速度快,溶解下来的Zn2＋、华尔网附近Fe3＋亦能在较短时间内以溶解2再沉积方式进一步加剧局部腐蚀。一般碱洗温度保持在50℃左右较为合适,既能保证碱洗质量,又能防止腐蚀斑点块的发生。2.2时间的影响碱洗时间的长短对处理效果有着至关重要的作用,对于在50℃,用NaOH(50g/L)作为碱洗剂的条件下,时间一般取2min为宜。碱洗时间太短,达不到除氧化膜及活化表面的效果；时间过长,不仅增加铝的损耗量,而且有可能将潜在的缺陷扩大,造成产品报废。3水洗水洗的质量对合金的阳极氧化效果有很大影响,由酸槽、华尔网附近碱槽带入的大量杂质离子以及较低或较高的pH值都会产生点蚀,特别是对点蚀敏感的氯离子,因其自催化作用很容易在不完整的钝化膜上产生腐蚀斑点。所以,应注意预处理过程中的水洗质量,在保证充分水洗的情况下,还要适当控制水洗液中的氯离子含量。3.1时间的影响随着水洗时间的延长,铝型材表面斑块腐蚀大大加剧,腐蚀面积也有所增大。显微镜下观察水洗试样,发现斑点腐蚀随水洗时间的变化没有明显的规律性,但斑块腐蚀受水洗时间的影响显著,即水洗时间超过正常值越多,斑块腐蚀的面积越大,颜色也更深。关于水洗时间的确定随处理工序的不同而略有差别,一般脱脂与中和工序后的水洗时间比碱洗后的稍长,但均以不超过2min为宜,以免型材表面出现斑块缺陷。另外,若水洗方式改为冲洗,便能有效地防止表面斑块腐蚀。3.2氯离子的影响研究发现,水洗液中的Cl-有诱发斑块腐蚀的作用。当水洗液中无Cl-存在时,型材表面几乎没有出现斑块腐蚀,只有零星的少量斑点腐蚀；当水洗液中加入0.1g/L的Cl-后,型材表面出现了明显的斑块腐蚀区域,但面积不大,腐蚀程度较浅；当Cl-达到0.3g/L时,型材表面出现了大量的斑块腐蚀,且呈片状连续分布。4中和碱洗过程溶解铝,但合金中许多第二相组分不能溶解,这些物质碱洗后残留于金属表面。另外,一些合金元素如Zn、华尔网附近Si等虽溶于碱,但蚀洗时会重新积存于合金表面,所以在阳极氧化前必须进行中和,以表面残留的杂质。要想获得良好的中和效果,下面两点很重要:一是适当控制中和温度,避免因温度过高或过低出现表面缺陷；二是严格控制中和液中的Fe3＋浓度,减少因Fe3＋的氧化性引起的斑点腐蚀。4.1温度的影响温度是中和过程的重要因素,它直接影响中和反应的速度。温度过低,反应不彻底,金属表面的残留杂质很难干净,尤其在冬季作业,更应注意温差的影响；温度过高,铝的溶解速度较快,为斑点腐蚀的扩展准备了条件。一般反应温度控制在20℃较为理想,对于新配制的酸液(特别是H2SO4),应冷却到需要温度再进行中和反应。4.2 Fe3＋的影响实验结果表明,硫酸中和液中Fe3＋的存在,它在一定程度上加速了斑点腐蚀,同时还能诱发、华尔网附近加剧斑块腐蚀的发展。当H2SO4中Fe3＋很少时,金属表面的斑点、华尔网附近斑块腐蚀很少,反应较均匀；当H2SO4中Fe3＋的浓度达到0.1g/L时,金属表面开始出现斑点腐蚀,并且有散乱的斑块腐蚀分布；当Fe3＋的浓度提高到0.3g/L时,斑点腐蚀的数目和斑块腐蚀的面积均明显增加,型材表面质量很差。研究发现,当Fe3＋浓度很高时,H2SO4中和液的氧化性就很强(因Fe3＋的氧化性很强),致使中和过程中铝的溶解速度加剧,铝型材的表面质量较差。5结束语预处理工艺虽然是阳极氧化处理前的辅助工序,但对铝型材的表面质量有着不可低估的作用。各厂家应从自身的情况出发,制定出切实可行的预处理工艺参数,以提高铝型材的表面处理质量。 [转载需保留出处 –

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