鋁加工缺陷與對策（簡體書）

《鋁加工缺陷與對策》以問答的形式深入淺出、全面解答了鋁及鋁合加工產品在生產中常見的基本概念、主要缺陷與廢品及其質量等方面的問題，著重解答了產品缺陷(廢品)的特征、產生的原因與機理、危害及解決的措施。
鋁及鋁合金鑄錠的主要缺陷分析與質量控制
鋁及鋁合金板、帶、箔材主要缺陷分析與質量控制
鋁及鋁合金管、棒、型、線材主要缺陷分析與質量控制
鋁合金鍛件的主要缺陷分析與質量控制
鋁型材表面處理的主要缺陷分析與質量控制
其他鋁合金加工材的缺陷分析與質量控制
《鋁加工缺陷與對策》可供從事鋁及鋁臺金加工材料及其深加產品生產、科研、設計、產品開發、營銷方面的技術人員和管理人員使用，也可作為大專院校有關專業師生的參考書。

進入新世紀以來，世界鋁及鋁合金加工材料產業和技術獲得了飛速的發展，成為許多國家的支柱產業之一。目前，鋁及鋁合金加工產業是僅次于鋼鐵產業的第二大金屬材料產業，不僅產量已逾4000萬噸/年，而且品種規格已達數十萬種之多，廣泛用于國民經濟和國防軍工各部門、人民生活的各方面，已成為人類社會的重要基礎材料之一。但是，隨著人類社會文明程度的不斷提高，經濟的發展和科學技術的進步，對鋁及鋁合金加工材料的質量要求越來越高。由于鋁及鋁合金加工材料合金品種多、形狀規格繁雜、生產加工方式各異、性能和用途多樣化和個性化，在生產過程中不可避免地會產生各種缺陷、甚至廢品，對產品質量和成品率會帶來很大的挑戰，會大大影響產品的使用性能和經濟效益。甚至會造成資源和能源的浪費，給環保造成損害。為此，世界各國圍繞提高鋁及鋁合金加工材料的質量進行了大量的研發和實際工作，提出了“零”缺陷（指技術缺陷）的響亮口號（理想化的口號），并取得可嘉成績，如有些工業發達國家鋁材的綜合成品率達到了70%左右。我國在提高鋁材質量方面也做了大量工作（包括質量管理工作），并有了很大的進步，在大大減少產品幾何廢料的同時，也大大減少了技術廢料（缺陷）。但從總體來看，與世界先進水平仍有較大的差距，如我國鋁材的綜合成品率仍低于國際先進水平。
為了全面地、大幅度提高鋁及鋁合金加工產品的質量，大大減少或杜絕不該產生的技術缺陷（廢品），大幅度提高產品成品率，趕超世界先進水平，作者們在總結提煉多年來在鋁材加工生產、科研及產品質量檢驗和管理中積累的豐富經驗和成果的基礎上，查閱、翻譯、整理了大量的國內外最新文獻和技術資料，編寫了本書獻給廣大讀者，以期提高我國鋁合金加工材料的質量水平，提高鋁加工材料的綜合成品率，促進鋁加工產業和技術的發展，更好地為我國國防軍工建設、國民經濟的持續高速發展、人民生活水平不斷提高做出貢獻。
本書以問答的形式深入淺出、全面解答了鋁及鋁合金加工產品在生產中常見的基本概念、主要缺陷與廢品及其質量等方面的問題。著重解答了產品缺陷（廢品）的特征、產生的原因與機理、危害及解決的措施。從生產現場出現的大量疑難問題中精選出常見的有實踐意義的問題進行了詳細介紹，內容豐富，實用性強，而且圖文并茂、通俗易懂，具有可讀性，是一本鋁及鋁合金加工材料缺陷分析與質量控制方面的百科全書，是生產第一線工作人員的實用參考書。
全書共分七章，內容包括：基本概念與技術基礎知識；鋁及鋁合金鑄錠的主要缺陷分析與質量控制；板、帶、箔材的主要缺陷分析與質量控制；管、棒、型、線材的主要缺陷分析與質量控制；鍛件的主要缺陷分析與質量控制；鋁型材表面處理的主要缺陷分析與質量控制；鋁及其他鋁合金加工材料的主要缺陷分析與質量控制。可供從事鋁及鋁合金加工材料及其深加工產品生產、科研、設計、產品開發、營銷方面的技術人員和管理人員使用，也可作為大專院校有關專業師生的參考書，還可供鋁加工企業技術人員、質管人員、生產工人、檢查工人參考。
由于編者水平有限，書中不足之處難免，請廣大同行批評指正。
編著者

第一章概論（基本概念與技術基礎知識）1
1什么是金屬和非金屬？什么是合金？1
2鋁的基本特性與主要應用領域有哪些？1
3純鋁的主要物理性能和化學性能有哪些？2
4什么是鋁合金？按狀態圖和可否熱處理強化鋁合金可分成哪幾類？4
5按主要添加元素，變形鋁合金可分成哪幾個系？各有何主要特點？舉例說明。5
6各主要添加元素（銅、硅、鎂、錳、鋅、鐵、鎳等）在變形鋁合金中起什么作用？5
7各添加微量元素（鈦、硼、鉻、鍶、鋯和稀土等）在變形鋁合金中起什么作用？7
8變形鋁合金中的雜質元素或有害元素對其組織和性能有何影響？8
9我國變形鋁合金的牌號是怎樣表示的？新舊牌號如何對照？9
10我國變形鋁合金材料的狀態是怎樣表示的？新舊狀態代號如何對照？12
11舉例（每個合金系舉1～2種主要合金）說明中、美、俄、日、德變形鋁合金的牌號對照。16
12列表說明各系主要鋁合金加工材料的物理性能。16
13什么叫熱變形加工？熱變形加工對鋁合金加工材料的組織和性能有何影響？18
14什么叫冷變形加工？冷變形加工對鋁合金加工材料的組織與性能有何影響？19
15什么叫固溶和脫溶？哪些鋁合金材料可進行熱處理強化？21
16如何確定鋁合金加工材料的固溶處理（淬火）保溫時間和工藝參數？22
17什么是自然時效、人工時效、欠時效、過時效、多級時效和回歸處理？24
18固溶（淬火）和時效強化對鋁合金材料的組織和性能有何主要良好影響？25
19什么是淬火轉移時間？什么是熱處理停放（間隙）時間？它們是怎么確定的？26
20鋁合金加工材料的熱處理主要分哪幾種？各有何目的和作用？28
21什么是鋁合金加工材料的回復和再結晶？它們的主要特點和作用是什么？29
22什么是鋁合金加工材料的再結晶溫度和過燒溫度？它們是怎樣確定的？30
23鋁材的再結晶溫度主要受哪些因素的影響？31
24再結晶晶粒的大小受哪些因素影響？32
25什么是鋁合金的變質處理和細化處理？常見的方法有哪些？變質機理是什么？33
26什么是變質劑？怎樣分類？生產中常用的鋁合金變質劑有哪幾種？35
27什么是產品質量和產品質量控制？39
28什么是產品質量管理體系？什么是產品質量保證體系？39
29什么是TQC和PDCA循環？39
30什么是生產要素控制、質量信息反饋控制和不合格產品控制？40
31什么是鋁加工廠的三大規程和產品技術標準？40
32鋁合金加工產品的質量指標主要有哪五個？主要包括哪些內容？41
33什么是鋁合金加工產品的缺陷？怎么分類?41
34什么叫鋁合金加工材料的廢品（廢料）？怎樣分類？41
35什么叫成品率？其工序成品率和綜合成品率是怎樣計算的？42
36影響鋁合金加工材料成品率的主要因素是什么？怎樣控制和提高其成品率？43
37產品質量檢測的意義是什么？什么叫首檢、全檢、抽檢、自檢、互檢、專業檢查？47
38什么叫質量全分析？包括哪些內容？什么情況下要進行全分析？47
39鋁加工生產中污染物的來源及危害有哪些？48
40鋁合金化學成分分析的方法有哪幾種？怎樣選取試樣？51
41什么是拉力（伸）試驗？檢驗的主要內容有哪些？怎樣選取試樣?52
42什么叫浸蝕低倍檢驗?檢驗哪些內容?怎樣選取試片?53
43什么叫斷口檢驗？怎樣選取斷口試樣?氧化膜工藝試樣怎么制備？54
44什么是超聲波探傷？檢驗哪些內容?55
45什么叫高倍顯微檢驗？檢驗哪些內容？怎樣選取試樣?56
46什么是錯檢和漏檢？錯檢和漏檢產生的原因及控制措施有哪些？56
47鋁合金加工材料的過燒組織有何特征？其判據是什么？57
48鋁合金加工材料晶粒度的檢查方法有哪幾種？判定依據是什么？58
49鋁合金加工材料超聲波探傷檢測的適用范圍有哪些？檢測結果如何判定？59
50鋁合金管材渦流探傷的適用范圍有哪些？檢測結果如何判定？59
51同位素測厚儀的測量原理是什么？測量系統如何組成?60
52X射線測厚儀測量原理是什么？基本結構有哪幾部分?61
53在線測量板形的原理是什么？常用的板形測量儀有哪幾種？62
54鋁及鋁合金板、帶、箔材的典型生產工藝流程是怎樣的（列出框圖）？66
55鋁及鋁合金擠壓材的典型生產工藝流程是怎樣的（列出框圖）？68
56鋁及鋁合金模鍛件典型生產工藝流程是怎樣的（列出框圖）？72
57鋁及鋁合金粉材生產工藝流程是怎樣的（列出框圖）？73
第二章鋁及鋁合金鑄錠的主要缺陷分析與質量控制74
1什么是電解鋁、高純鋁？什么是廢鋁、再生鋁、重熔鋁錠？74
2鋁合金加工材料對鋁鑄錠的質量要求主要有哪些？75
3氫和氧化物對鋁材質量有何影響？怎樣防止？75
4什么叫晶內偏析？其組織特征、形成機理及預防措施是什么？
對鋁材性能有什么影響？76
5什么叫逆偏析？其組織特征、形成機理與防止措施是什么？77
6什么叫偏析瘤？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？對鋁材性能有什么影響？78
7什么叫縮孔？怎樣形成的？有何危害？怎樣防止？79
8什么是疏松與氣孔？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？79
9什么是夾雜與氧化膜？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？83
10什么叫白亮點？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？85
11什么叫白斑？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？86
12什么是光亮晶粒？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？87
13什么是羽毛狀晶？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？89
14什么是粗大晶粒？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？91
15什么叫晶層分裂？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？92
16什么是粗大金屬化合物？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？93
17什么是過燒？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？95
18什么是樅樹組織？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？98
19鋁合金鑄錠的裂紋有哪幾類？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？98
20扁鑄錠中的裂紋有哪幾種形式？各有何特點?101
21扁鑄錠中的側面裂紋是怎樣產生的？如何防止?102
22扁鑄錠中的底部裂紋是怎樣產生的？如何防止?103
23扁鑄錠中的澆口部裂紋是怎樣產生的？如何防止?104
24扁鑄錠中的表面裂紋是怎樣產生的？如何防止?104
25鋁合金圓鑄錠中裂紋有哪幾種形式？各有何特點？105
26圓鑄錠中心裂紋是怎樣產生的?如何防止?106
27圓鑄錠表面裂紋是怎樣產生的？如何防止?106
28圓鑄錠環狀裂紋是怎樣產生的？如何防止?107
29圓鑄錠橫向裂紋是怎樣產生的？如何防止?107
30鋁合金空心圓鑄錠中的裂紋有哪幾種形式？它們是怎樣產生的?108
31如何防止空心圓鑄錠裂紋?109
32什么是冷隔？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？109
33什么叫拉裂和拉痕？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？110
34什么是鑄錠的彎曲？其產生原因及防止措施是什么？111
35什么是空心鑄錠的偏心？其產生原因及防止措施是什么？112
36什么是鑄錠尺寸不符？其形成機理及防止措施是什么？112
37什么是鑄錠表面的周期性波紋？其產生原因及防止措施是什么？112
38什么是鑄錠表面氣泡？其組織特征、形成機理及防止措施是什么？113
39鑄錠表面的縱向皺褶是怎樣形成的?如何防止?114
40鑄錠表面產生竹節的原因是什么?如何消除？115
41電磁鑄錠表面的縱向波浪和縱向皺褶是怎樣產生的？如何消除?115
42熱頂鑄錠的搭接式表面和汗珠式表面是怎樣形成的？如何消除?116
43影響鑄錠力學性能的因素有哪些？力學性能沿鑄錠截面分布有什么特點？為什么?117
44鑄錠應該具有怎樣的力學性能？為什么?118
45鋁合金鑄錠均勻化處理對其質量有何益處？怎樣選擇均勻化處理工藝參數？119
46鋁合金圓鑄錠的質量檢查一般包括哪些內容？119
47鋁合金扁鑄錠的質量檢查一般包括哪些內容？120
48鋁合金鑄錠超聲波檢測方法的原理、原則及作用是什么？121
第三章鋁及鋁合金板、帶、箔材的主要缺陷分析與質量控制122
1鑄軋板的質量控制要點有哪些？122
2鑄軋板的主要缺陷及產生原因是什么？122
3鑄軋輥的主要缺陷及產生原因是什么？123
4鑄軋板夾雜缺陷的產生原因及消除方法是什么？124
5鑄軋板熱帶缺陷的產生原因及消除方法是什么？124
6鑄軋板氣道缺陷的產生原因及消除方法是什么？125
7鑄軋板偏析缺陷的產生原因及消除方法是什么？126
8鑄軋板粗大晶粒缺陷的產生原因及消除方法是什么？127
9鑄軋板凹板缺陷的產生原因及消除方法是什么？127
10鑄軋板凸度過大缺陷的產生原因及消除方法是什么？128
11鑄軋板兩邊厚差過大缺陷的產生原因及消除方法是什么？128
12鑄軋板局部板厚度突變缺陷的產生原因及消除方法是什么？129
13鑄軋板裂紋缺陷的產生原因及消除方法是什么？129
14鑄軋板粘輥缺陷的產生原因及消除方法是什么？130
15鑄軋板表面條紋缺陷的產生原因及消除方法是什么？131
16影響鋁合金軋件表面質量的因素主要有哪些？132
17提高鋁合金軋件表面質量的措施主要有哪些？133
18熱軋制品質量控制的主要內容是什么？134
19熱軋制品的缺陷是怎樣分類的？137
20熱軋制品的尺寸精度與形狀缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？137
21熱軋制品表面缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？138
22熱軋制品的組織與性能缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？142
23板帶材縱切機列的質量控制因素主要有哪些？143
24板帶材橫切機列的質量控制因素主要是指哪些？144
25鋁合金中厚板（熱軋板）材的檢驗與質量控制內容有哪些？145
26鋁合金拉伸板的缺陷及產生原因是什么？145
27中厚板熱處理工序檢驗與質量控制是怎樣進行的？146
28中厚板精整工序檢驗與質量控制是怎樣進行的？148
29中厚板材成品驗收工序檢驗與質量控制是怎樣進行的？151
30中厚板板材成品檢查程序是怎樣進行的？154
31鋁板帶的主要缺陷及其特征和產生原因是什么？155
32鋁箔的主要缺陷及其特征、產生原因與預防措施是什么？167
第四章鋁及鋁合金管、棒、型、線材的主要缺陷分析與質量控制170
1擠壓縮尾缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？170
2擠壓粗晶環的特征、產生原因及防止措施是什么？172
3擠壓成層的特征、產生原因及防止措施是什么？173
4擠壓制品過燒的特征、產生原因及防止措施是什么？174
5擠壓制品粗大晶粒的特征、產生原因及防止措施是什么？175
6擠壓制品夾渣缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？175
7雜物卷入的特征、產生原因及防止措施是什么？176
8縱向焊合線的特征、產生原因及防止措施是什么？176
9橫向焊合線的特征、產生原因及防止措施是什么？177
10擠壓裂紋的特征、產生原因及防止措施是什么？177
11T狀態鋁合金擠壓制品力學性能不合格的原因及防止措施是什么？178
12擠壓、退火制品強度過高或塑性太低的原因及防止措施是什么？179
13擠壓制品扭擰、彎曲、波浪缺陷的產生原因及防止措施是什么？179
14間隙（平面間隙）缺陷的產生原因及防止措施是什么？181
15擠壓制品尺寸超差的產生原因及防止措施是什么？181
16擠壓管材壁厚不均的產生原因及防止措施是什么？182
17擠壓型材擴（并）口缺陷的產生原因及防止措施是什么？183
18擠壓型材厚度差的特征、產生原因及防止措施是什么？184
19多孔擠出長度不齊的特征、產生原因及防止措施是什么？184
20擠壓材拱起的特征、產生原因及防止措施是什么？185
21擠壓材氣泡缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？185
22擠壓材起皮缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？186
23擠壓材表面劃傷缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？187
24擠壓材磕碰傷的特征、產生原因及防止措施是什么？187
25擠壓材擦傷的特征、產生原因及防止措施是什么？188
26擠壓材模痕的特征、產生原因及防止措施是什么？189
27擠壓模裂紋劃痕的特征、產生原因及防止措施是什么？189
28定徑帶條痕的特征、產生原因及防止措施是什么？190
29氧化物條痕的特征、產生原因及防止措施是什么？190
30組織條紋的特征、產生原因及防止措施是什么？191
31黑斑的特征、產生原因及防止措施是什么？191
32金屬毛刺缺陷的產生原因及防止措施是什么？192
33麻面（表面粗糙）的特征、產生原因及防止措施是什么？193
34金屬壓入缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？194
35非金屬壓入缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？195
36制品表面腐蝕的特征、產生原因及防止措施是什么？195
37制品表面水痕產生原因及防止措施是什么？196
38污跡產生的特征、產生原因及防止措施是什么？196
39點蝕斑的特征、產生原因及防止措施是什么？197
40Mg2Si粗大黑色組織條紋的特征、產生原因及防止措施是什么？197
41雪片狀腐蝕和清洗水腐蝕的特征、產生原因及防止措施是什么？198
42閃爍花紋的特征、產生原因及防止措施是什么？198
43橘皮的特征、產生原因及防止措施是什么？199
44鋁擠壓材表面凹凸不平缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？200
45凹坑的特征、產生原因及防止措施是什么？200
46擠壓件表面振紋的特征、產生原因及防止措施是什么？201
47擠壓制品矯直痕缺陷的特征、產生原因及相應對策是什么？201
48擠壓制品張力矯直應變痕的特征及防止措施是什么？202
49擠壓制品輥子滑動痕的特征及防止措施是什么？202
50擠壓產品停止痕的特征、產生原因及防止措施是什么？203
51擠壓產品的其他表面缺陷有哪些？其產生原因及防止措施是什么？203
52擠壓管材的缺陷產生原因及相應對策是什么？204
53冷軋管材的主要缺陷特征、產生原因及防止措施是什么？205
54冷拉管材的主要缺陷、產生原因及防止措施是什么？209
55棒材和線材冷拉拔工序的主要缺陷、產生原因及防止措施是什么？210
56二次擠壓毛料的檢驗與質量控制的內容是什么？211
57冷軋和冷拉管毛料的檢驗與質量控制的內容是什么？211
58線毛料的檢驗與質量控制的內容是什么？212
59擠壓厚壁管材的檢驗與質量控制的內容是什么？213
60棒、型、排材擠壓工序檢驗與質量控制的內容有哪些？213
61管、棒、型、線材組織性能檢驗取樣規定與
審查處理內容有哪些？217
62鋁及合金擠壓材成品檢查與質量控制的內容是什么？218
第五章鋁合金鍛件的主要缺陷分析與質量控制220
1鋁合金鍛件缺陷是怎樣進行分類的？220
2原材料引起鍛件缺陷的特征、危害、產生原因及預防措施是什么？220
3鍛造過程中缺陷的特征、危害、產生原因及預防措施是什么？223
4鍛件加熱及熱處理類缺陷的特征、危害、產生原因及預防措施是什么？230
5鍛件在其他工序產生的缺陷、特征、產生原因及預防措施是什么？232
6鋁合金鍛件質量檢驗的內容和方法有哪些？235
7鋁合金鍛件設計過程中的質量控制是怎樣進行的？236
8鋁合金鍛造坯料的質量檢驗和控制是怎樣進行的？237
9鋁合金鍛件備料工序檢驗與質量控制是怎樣進行的？238
10鋁合金鍛件生產工藝編制過程的質量控制是怎樣進行的？239
11鋁合金鍛造前加熱工序的檢驗與質量控制是怎樣進行的？240
12鋁合金鍛模的檢驗及質量控制是怎樣進行的？242
13鋁合金鍛造過程各工序的檢驗與質量控制是怎樣進行的？246
14鋁合金模鍛件切邊和洗修工序的檢驗與質量控制是怎樣進行的？248
15鋁合金模鍛件淬火前的檢驗與質量控制是怎樣進行的？249
16鋁合金鍛件熱處理工序檢驗與質量控制是怎樣進行的？250
17鋁合金鍛件的組織、性能檢驗是怎樣進行的？254
18鋁合金鍛件成品檢驗與質量控制是怎樣進行的？257
19鋁合金鍛件生產技術文件有哪些？261
第六章鋁型材表面處理的主要缺陷分析與質量控制262
1鋁材磨光、拋光處理中常出現的問題及對策是什么？262
2鋁型材化學拋光與電化學拋光處理中常見缺陷及對策是什么？262
3鋁型材化學清洗和堿浸蝕處理中常見缺陷及對策是什么？264
4鋁型材陽極氧化缺陷的產生原因及對策是什么？267
5鋁型材錫鹽電解著色缺陷的產生原因及對策是什么？271
6鋁型材鎳鹽電解著色缺陷的產生原因及對策是什么？275
7鋁型材封孔缺陷的產生原因及對策是什么?276
8鋁型材電泳涂裝缺陷的產生原因及對策是什么？276
9鋁型材靜電粉末涂裝缺陷的特征、產生原因是什么？281
10鋁型材靜電粉末涂裝的質量技術指標有哪些？282
11鋁型材液相靜電噴涂涂層常見缺陷、產生原因及防止措施是什么？283
12彩色電泳材品質控制要點是什么？284
第七章鋁及其他鋁合金加工材料的主要缺陷分析與質量控制285
1鋁及鋁合金粉材缺陷（廢品）分類、產生原因及防止措施是什么?285
2鋁及鋁合金粉材的質量控制與測驗方法是什么？289
3鋁基復合材料有哪幾種？其特性與應用是什么？293
4Conform連續擠壓產品常見的缺陷、產生原因及防止措施是什么？295
5鋁及鋁合金旋壓件的主要缺陷及防止措施是什么？296
6常見的鋁及鋁合金焊接缺陷、產生原因及防止措施是什么？296
7鋁材經熱處理後力學性能不合格的原因及防止措施是什么？297
8鋁材經熱處理後產生氣泡的特征、原因及防止措施是什么？298
9淬火變形與開裂的特征、產生原因及防止措施是什么？299
10含銅鋁合金中的銅擴散特征、產生原因及防止措施是什么？300
11片層狀組織的特征、產生原因及防止措施是什么？300
12粗大晶粒的特征、產生原因及防止措施是什么？300
13腐蝕與高溫氧化缺陷的特征、產生原因及防止措施是什么？301
參考文獻303