铝合金具有良好的耐腐蚀性，但这并不意味着在所有使用条件下都可以忽略腐蚀问题。对于数控加工的结构部件来说，腐蚀很少是一个统一的、全材料的问题。相反，腐蚀通常是局部的，是由工作环境、零件几何形状和连接方法共同造成的。
本文概述了铝制部件在实际应用中可能遇到的腐蚀风险，并解释了如何通过适当的工程决策来管理这些风险。
铝生锈和铝腐蚀
从材料科学的角度来说，铝不会像碳钢那样产生 "红锈"（氧化铁），但它确实会发生氧化和腐蚀。
铁锈 "一词特指钢铁上形成的氧化铁。由于铝合金不含铁、 它们永远不会生红褐色的锈。
天然保护膜
与空气接触后，铝会迅速形成一种 致密氧化铝层 .肉眼观察，表面会出现轻微的暗淡或发灰现象。对于大多数室内应用来说，这一层就像一个天然的防护罩；虽然会降低表面光泽，但 内部金属和承重能力基本不受影响。
结构完整性问题
在正常的工业环境中，铝材很少出现碳钢所特有的大量结垢、剥落或 "锈透 "现象。真正令人担忧的是 局部严重腐蚀 这些都是影响结构完整性的主要因素。
铝腐蚀的类型
了解常见的腐蚀类型是制定有效保护计划的基础。虽然铝不会 "生锈"，但它会因环境因素而腐蚀，通常会产生以下情况 白色或灰白色粉末 和氧化物薄膜。
均匀氧化
这是正常大气条件下最常见的表面变化。它主要是天然氧化膜的增厚，通常只影响美观，对结构强度的影响很小。
- 外观 表面由亮银色变为 灰暗.
- 主要原因 长期暴露于标准大气条件下。
- 建议 主要是美观问题。使用 阳极氧化、抛光或拉丝 这样做的效果更稳定、更美观。
点蚀
点蚀是一种 局部腐蚀 也是铝在富含氯化物的环境中最常见的失效模式。一旦开始，就会形成微小但很深的空洞，威胁疲劳寿命和密封性能。
- 外观 本地化 白色粉末一旦抹去，小 坑 可见。
- 主要原因 高浓度的 氯离子 (如沿海盐雾、除冰盐、含氯清洁剂）。
- 建议 使用 5xxx 系列 合金，以获得更好的耐磨性；应用高厚度的 阳极氧化 或 粉末涂料/喷漆 以形成一个完整的屏障。
电化腐蚀
在潮湿的环境中，当铝接触到更惰性的金属（如不锈钢或铜）时，铝就会起到以下作用 阳极并优先溶解 .这种腐蚀具有很强的破坏性，主要集中在连接点周围。
- 外观 强烈腐蚀集中在 与异种金属的接触点.
- 主要原因 铝与不锈钢/碳钢之间的连接 潮湿或电解环境.
- 建议 使用 绝缘垫圈、衬套或防腐密封剂 以隔离金属；避免将金属接触面暴露在高盐雾区。
晶间腐蚀
这发生在 晶界 合金。表面可能变化不大，但内部结构会失去强度--类似于 "腐烂的木头"。这对高强度部件来说是一个重大的安全隐患。
- 外观 表面看起来完好无损，但在载荷作用下突然发生脆性破坏，或出现细小的网状裂纹。
- 主要原因 不当 热处理导致晶界的化学成分不均匀（常见于 2xxx 和 7xxx 系列).
- 建议 严格控制 热处理工艺 (例如 T6 状态），并选择具有严格材料质量控制的供应商。
应力腐蚀开裂（SCC）
这是以下因素共同作用的结果 拉应力 和一个 腐蚀环境.这是结构部件最危险的失效模式，因为它通常会在毫无征兆的情况下导致突然开裂。
- 外观 零件在远低于其屈服强度的载荷下突然断裂。
- 主要原因 大型 加工残余应力 (数控粗加工或夹紧变形）与水分结合。
- 建议 执行 去应力退火 在加工高强度铝之后；减少设计中的应力集中点（例如，增加 R 型片）。
缝隙腐蚀和膜下腐蚀
当水和腐蚀性介质滞留在以下区域时，就会出现这种情况 停滞地区 (如搭接处或垫片边缘），导致局部 pH 值急剧下降。
- 外观 积累 白色腐蚀产品 缝隙内；涂层起泡或剥落。
- 主要原因 积水 设计死区.
- 建议 避免设计停滞不前；增加 排水槽或排水孔使用 适当倒角 以确保涂层覆盖均匀。
如何防止铝腐蚀？
从最初的设计阶段到最后的加工阶段，都必须整合防腐蚀策略。
材料选择策略
合金成分对铝在腐蚀环境中的性能有直接影响。对于数控加工的结构件，材料的选择应同时考虑机械要求和长期暴露条件。
在实际加工应用中，腐蚀性能可大致理解如下：
- 5xxx 系列（铝镁合金）
5052 和 5083 等合金具有出色的耐盐雾和耐潮湿环境性能。在海洋、户外和与化学有关的应用中，耐腐蚀性是优先考虑的因素，通常会选择它们。 - 6xxx 系列（铝镁硅合金）
6061 和 6082 具有均衡的强度、耐腐蚀性和可加工性。这使得它们成为数控加工结构件中使用最广泛的铝合金。 - 7xxx 系列（铝锌镁铜合金）
7075 等高强度合金对环境腐蚀和应力腐蚀开裂更为敏感。当用于结构件时，它们需要严格的应力控制和坚固的表面保护。
选择与使用环境相匹配的合金可减少对侵蚀性表面处理的依赖，提高长期可靠性。
2.结构设计策略
核心目标是消除腐蚀性介质可能聚集的区域，并防止出现电化学反应点。
- 排水设计： 避免积水死角；包括排水孔，以防止缝隙腐蚀。
- 配置文件优化： 使用倒角或半径来确保表面处理（如油漆）均匀地覆盖所有边缘。
- 异种金属隔离 使用绝缘垫圈或密封剂来彻底消除电化学腐蚀。
3.常见的表面处理方法
材料和设计一旦敲定，表面处理就是最后一步，以提供额外的环境屏障。
| 方法 | 目的和特点 | 最适合 |
| 阳极氧化 | 加厚氧化层；提高耐磨性；有多种颜色可供选择。 | 大多数室内和轻型户外部件 |
| 硬质阳极氧化 | 更厚的涂层；极高的耐磨性。 | 磨损和恶劣环境中的部件 |
| 粉末/涂料 | 形成有机阻隔涂层。 | 大型外壳、室外建筑 |
| 化学薄膜 | 通常用作预处理；具有一定的导电性。 | 需要接地的电子设备和部件 |
结论
铝腐蚀本质上是一种 局部故障 而不是简单的 "会不会生锈 "的问题。
只要在早期阶段对材料选择、排水设计、异种金属隔离和表面处理进行统筹规划，铝合金即使在恶劣条件下也能长期稳定运行。
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常见问题
1.铝受潮后会生锈吗？
请回答： 铝不会产生红锈。它能迅速与水和氧气发生反应，形成一种 致密的氧化铝保护膜.在日常淡水环境中，这层薄膜可有效保护内部金属。
2.铝在户外会腐蚀吗？
请回答： 它会氧化变暗。在盐分喷洒较多的地区（如海边）或有积水的地区、 凹痕 这可能会影响美观和结构强度。
3.铝腐蚀需要多长时间？
请回答： 铝在以下区域形成天然氧化保护层 秒钟.有害腐蚀（如点蚀）取决于环境：在室内可以持续几十年，但如果没有保护措施，在高盐环境中可能几周就会出现明显的腐蚀。
4.裸铝会生锈吗？
请回答： 裸铝会氧化。不过，这种氧化 有益处 因为它形成了金属的天然屏蔽。只有当铝裸露在以下环境中时，才会发生有害的腐蚀 恶劣的媒体 (如氯离子或强碱）或接触异种金属。
