一般来说，氢的来源分为两个部分，一个是熔炼过程中从潮湿环境、未完全烘干的炉体处吸收来的，另外一个是后期使用环境中引入的。其来源的核心是水气，其化学反应式为：3H2O+2Al=Al2O3+6H

从反应关系分析来看，只要熔炼过程中或者后期使用环境中存在湿度增加或者较大湿度的环境，就会导致上述化学反应式的进行，引发铝合金的吸氢。与其他类金属相比，氢在铝合金中的溶解度极低。同时，对于铝合金来说，熔点附近的固态和液态的吸氢能力有较大的差别，因此液态的溶氢在凝固时很难完全析出。而在铝合金中过饱和的气体有两个途径分布，一个是通过气孔或疏松等缺陷逸出，另一个是继续以不稳定的过饱和状态留在铝合金中，继而在加热或施加压力等条件下向裂纹尖端或者夹杂物、微孔等缺陷位置聚集，形成氢分子而导致氢脆的发生。

氢致开裂特点

高强铝合金氢致开裂最明显的特点是具有不易观察性、延迟性、不确定性以及突发性等特点，即便是在高温、高压极端环境下的高强铝合金也不会显现出明显的氢致损伤特点。预制裂纹的高强铝合金试样在干燥的高压氢环境中也不会反映出明显的滞后开裂，但在湿空气中则显示明显的脆性。

高强铝合金氢致开裂的独特特点是具有可逆性的，如果对充氢后的试样进行除氢处理，则其塑性和未充氢试样的基本相同。因此，在一定程度上可以认为，高强铝合金的氢致开裂行为与材料中的原子态氢具有一定的相关性。同时，高强铝合金的氢致开裂断口具有差异性。据文献调研发现，高强铝合金的氢致开裂断口形貌报道结果差异很大。这主要可以归结为试验条件和试样处理方法的不同所导致的。但是总体上来说，铝合金的氢致开裂断口主要为沿晶和穿晶两种类型，其断口特征与断面上氢浓度的高低有着直接的对应关系。

铝合金氢致开裂的影响因素

合金元素

氢致开裂的产生与材料自身的合金元素有直接或间接的关系。目前研究发现，合金元素对于氢致开裂的影响主要反映在强化相、显微组织和晶界偏析3个方面。合金元素不仅可以改变合金的显微组织结构，而且能改变合金的电化学性质。同时，合金元素还可以和氢发生相互作用，影响氢的浓度和氢的活动。合金元素中镁和锌可用于生成强化相MgZn2和MgZn，提高合金的强度，但是过高的锌、镁含量则会导致合金的韧性和抗SCC性能降低，从而导致脆性断裂，一般认为高强铝合金晶界脆断主要是由晶界镁偏析导致的晶界Mg-H析出相引起的。因此，在对高强铝合金进行系统研究时发现，合理调配锌、镁的比例，对改善高强铝合金的综合性能极为重要。另有文献报道，锰、铬、钛和铈的加入可以有效降低铝合金的氢脆敏感性。在显微组织方面，晶界上的弥散强度、机体共格沉淀相GP区、晶界析出相的分布等显微组织参数都会对高强铝合金的氢脆敏感性产生不同程度的影响。

热处理制度及表面处理

国内外有文献报道，7XXX系高强铝合金在不同的固溶和时效处理下，氢会对力学性能表现出不同程度的影响，并取得了很多重要的研究成果。在国内，宋仁国教授团队就7XXX系高强铝合金时效状态下的氢脆行为也进行了较多研究，并且得出欠时效氢致开裂敏感性最强，过时效最弱，峰时效居中，同时也证明了双峰时效下，第二时效峰的氢致开裂敏感性较第一时效峰的低。就目前国内外的研究成果来看，大部分的研究仅仅局限于氢含量的存在会对性能有影响，但是具体影响程度如何，氢含量的损伤容限有多大并未形成明显的结论。

环境因素

一般来说，高强铝合金在干燥的环境下不会发生明显的氢致开裂现象，但是一旦试样置于潮湿或者溶液环境下，材料的氢致开裂敏感性会明显增强。刘继华团队通过表面电极极化工艺，研究其对铝合金应力腐蚀敏感性的影响。结果显示阴极极化和阳极极化均会对材料的应力腐蚀敏感性有不良影响，更进一步分析表明阳极极化会促进阳极溶解继而引发应力腐蚀的发生;而阴极极化则会加速氢向铝合金内部的渗透，增加氢致开裂的应力腐蚀敏感性。祁文娟等研究发现，铝合金氢致开裂敏感性与氢致附加应力密切相关，氢致附加应力会进一步增强高强铝合金的氢致开裂敏感性。马少华等在实验室空气和潮湿空气环境下，分别对预腐蚀铝合金光滑试样和缺口试样进行疲劳试验，结果显示：潮湿空气环境下合金表面的薄水膜加速了裂纹的扩展以及原子氢引起的局部损伤，明显降低了预腐蚀铝合金的疲劳性能。

目前，高强铝合金中的氢脆行为已经取得了一系列的研究成果，但是大部分研究成果都是在对氢致开裂现象进行验证，或者是对个别氢行为进行实验室试验与解释，高强铝合金的氢行为并未形成统一的理论。因此，在高强铝合金轻量化应用的必然发展趋势下，进一步开展对高强铝合金氢致开裂行为的全面研究与探索是十分必要的。