铝板腐蚀是如何造成的?

铝板腐蚀一直是影响铝板寿命的首要因素。经过一定工艺处理的铝板虽然可以在复杂的环境中使用,但造成铝板腐蚀的因素有很多,再完善的处理工艺也不能保证铝板不腐蚀。造成铝板腐蚀的原因主要有三个:环境因素、冶金因素和应力因素,这三个因素是相互影响的。

造成铝板腐蚀的三大因素

1. 环境因素

影响铝板腐蚀的环境因素包括:离子种类、离子浓度、溶液pH值、氧气及其他气体、缓蚀剂、环境温度和环境压力。研究了6063铝板5083铝板在不同大气环境下 的应力腐蚀,发现铝板在不同环境下的应力腐蚀敏感性不同,在海洋环境中尤为敏感。海洋环境中含有大量的盐分,Cl-会通过铝板外表面的维护膜进入内部,引起腐蚀。 实验表明,当HNO3溶液质量浓度在20%~40%之间时,铝板的腐蚀加剧,浓度为35%左右时铝板腐蚀速率达到最高。在浓HNO3溶液中,铝板的应力腐蚀不明显,产生这种现象的原因是铝板表面形成了一层致密的氧化膜,阻止了HNO3的进一步腐蚀。

2. 冶金因素

冶金因素主要包括铸造方法、加工方法以及热点处金应力腐蚀的影响。研究发现,阴极极化增加了铝板的应力腐蚀敏感性,且搅拌摩擦焊的应力腐蚀敏感性低于熔化焊。经过适当处理的6061-T6铝板
和3003铝板 不会发生腐蚀。冶金因素的差异改变了铝膜的类型,并导致铝板内部结构和晶体结构发生变化,从而影响铝板的电化学行为和力学行为,导致铝板抗应力腐蚀性能不同。

3. 压力因素

应力因素主要包括载荷类型、载荷大小、加载方向、加载速度等。在腐蚀发生时,应力方向必须垂直于晶界,这样才能分离。应力腐蚀发生的关键因素之一是应力效应,不同的应力效应会产生不同的效果。腐蚀疲劳是在交变应力和环境共同作用下发生的,这与固定应力下发生的应力腐蚀开裂明显不同,腐蚀疲劳通常比应力腐蚀更为严重。此外,加载速度的差异也会影响铝板应力腐蚀的敏感性。
以上三个因素往往是相互影响的,即使简单的处理工艺可以使铝板免受一种环境的腐蚀,但在另外两种环境中的腐蚀却很难避免。因此,必须考虑铝板的使用环境,做好防腐工作。

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