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在6063铝合金民用工业型材或民用建筑型材的表面处理中,常会发现那些大曲率断面的型材或局部断面结构为大曲率断面的型材在采用工业纯铝(如:L3或1050)丝绑架而经表面阳极氧化处理后,在其与铝丝紧密接触的曲面上会留下光亮的“铝丝印记”,称之为“铝丝印(如所示)。经现场调研发现:”铝丝印“产生于表面前处理的”碱蚀洗“工序,并且随着碱蚀温度的升高或浸蚀时间的延长,其轮廓将越来越明显;严重时,其外形特征表现为:明显高于临近区域的凸台式线状痕。对于要求”磨砂面“效果的型材的曲面上,”铝丝印“的表现相对更加明显;轻微时,只是在线材的接触部位有金属光泽而无明显凸、凹状印痕。具有这种缺陷的经过阳极氧化处理过的型材,再经电解着色处理后,其附近区域的颜色较浅,甚至于在”铝丝印“的脊线及其邻域内的着色效果明显劣于其它正常部位的表面处理效果。这样必然影响到铝合金型材成品表面的美观,造成大量废次品,给企业带来重大的损失。因此,有必要认真分析、探讨这种表面缺陷的形成原因及其预防措施。
金属材料的成分、组织结构决定其物理、化学性能。因此,在分析“铝丝印”的形成机理之前,有必要先了解一下L3(或1050)纯铝丝与6063铝合金型材在成分和组织(结构)上的差异表明:在工业纯铝或铝合金中所存在的各种相的腐蚀电位是不同的。铝合金与合金组分的电位(相对于甘汞电极)列于表3中。
铝合金与合金组分的电位(相对于甘汞电极)铝合金或合金组分系合金件下紧密接触的纯铝丝与铝合金型材(之间lishhg A11rightsreservedhttp:4402由此可见,无论在工业纯铝L3(或1050)或在6063铝合金中,除MnAk以外的杂质相(如FeAb、CuAk)的电位都高于工业纯铝与A-Mg-Si(1%Mg2Si,固溶体)的电位,在电解质同时存在的条件下,这些杂质相即与铝基体Al或aAl构成微小的腐蚀电池的电极偶,并表现为阳极性。同时,资料。由数据可见:纯铝(L3)丝的电极电位略低于6063铝合金(A- Mg-Si系铝合金)的电极电位,在碱性介质的环境条构成了一个“短路”了的伽伐尼原电池腐蚀电池,也就发生了这种电化学腐蚀现象,结果在铝合金型材表面形成一“凸、凹状印痕”其“邻域‘内杂质与合金元素的含量相对偏低。经稀硝酸(或稀硫酸)中和处理后,这部分区域的金属光泽度更高;在后续的表面处理中就会发生本文”前言“中所描述的那种现象。
有必要指出的是:有人认为“铝丝印”首先产生于“碱蚀工序”但主要是由于M(软)状态的纯铝丝与型材曲面紧密贴合而使这一部分金属相对较难受到电解液的浸润腐蚀所致。笔者认为这种看法也有其合理性,但是比较片面而缺乏说服力。
防止措施纯铝丝作为铝型材上架时的夹具时,应采取措施尽量减少铝丝与型材表面的“线接触”长度。
采用专用夹具,或采用电极电位大小与铝合金相同或相近的材料作夹具。
合理调控铝型材表面预处理工艺操作条件,以减弱“电化学腐蚀”的影响程度。
根据铝型材制品的长短,对横列式挂架,调整导电杆的横向位置,以使“铝丝印”尽量位于型材端部。
对6063铝合金型材,在力求保证型材质量的前提下,尽量选用低含量的合金成分组成,并将杂质元素含量控制在尽可能低的水平。