预应力腐蚀对2A12-T4铝合金疲劳寿命的影响

进行了两种温度三种应力水平下2A12-T4铝合金试样在EXCO溶液中不同浸泡时间的预应力腐蚀试验,而后进行疲劳试验至试件断裂。采用多元方差分析,确定了腐蚀温度、浸泡时间和应力水平是影响试件疲劳寿命的显著因素,三者的共同作用会加剧试样的腐蚀,降低试样的疲劳寿命。根据试验结果,采用回归算法,建立了以腐蚀温度、浸泡时间和应力水平三参数表征的剩余疲劳寿命计算模型,理论值与试验值对比,二者误差约为25%。通过扫描电镜观察,分析了腐蚀温度、浸泡时间和应力水平对试件微观损伤的机理。     

老龄飞行器结构腐蚀损伤评价参数研究

对遭受腐蚀损伤的铝合金结构性能进行了研究.将铝合金平板试验件在不同腐蚀条件下进行预腐蚀,对腐蚀后的试验件进行疲劳加载试验.对描述铝合金腐蚀损伤性能的两个关键参数,腐蚀损伤度和腐蚀损伤平均深度进行了显微镜观测和有限元模拟分析.结果表明,这两个参数可以作为铝合金结构腐蚀损伤性能的评价参数.     

30CrMnSiA合金钢当量加速腐蚀试验

基于某海域舰面停放环境谱,采用30CrMnSiA材料制备模拟件,在某海域采取悬挂方式开展自然暴露试验的同时在试验室环境下开展了加速腐蚀试验。对腐蚀后试样的失重和疲劳寿命进行了测试,结果表明,30CrMnSiA试验件在当量加速腐蚀试验时间和某海域自然老化时间匹配时,腐蚀失重和疲劳寿命在95%置信度下一致。     

基于腐蚀等级的航空铝合金腐蚀当量关系

以LY12CZ铝合金材料试件为研究对象,以腐蚀等级为度量参数,通过试验室内开展的定级加速腐蚀试验和机场环境下该材料结构腐蚀损伤检查与腐蚀等级评估,得到了LY12CZ铝合金两种环境中腐蚀的当量折算关系系数k=0.95,进而通过该系数得到了机场环境中LY12CZ铝合金腐蚀等级随腐蚀年限的变化规律,通过与飞机LY12CZ铝合金结构机场环境中实际腐蚀损伤检查对比及文献分析,验证了所得当量关系是合理有效的。     

2A12铝合金当量加速腐蚀试验

基于某海域舰面停放环境谱,采用2A12材料制备模拟件,在护航舰面采取悬挂方式开展自然暴露试验,同时在试验室环境下开展了加速腐蚀试验。利用三维体式显微镜对腐蚀形貌进行观测和测量。结果表明,模拟件在当量加速腐蚀试验时间和舰面自然老化时间匹配时,腐蚀程度在95%置信度下一致。     

铝合金腐蚀损伤的形态学研究

在实验室中对LY12CZ铝合金试件进行预腐蚀,随后再对其疲劳寿命评诂.在预腐蚀实验中，设置了3组腐蚀时间和3种腐蚀溶液温度以模拟不同的环境.利用扫描电镜和光学显微镜对预腐蚀后试验件上的腐蚀损伤进行观测，从形态学角度分析了腐蚀时间和腐蚀溶液温度的不同给损伤形态造成的影响.最后提出腐蚀损伤的评价指标：腐蚀坑深度和表面腐蚀损伤度，并给出了不同深度、损伤度对应下的试验件疲劳寿命。     

基于混合分布模型的海底管道腐蚀特性分析

目的 针对海底管道长期腐蚀损伤的随机性、多态性等问题,研究不同服役年限的海底管道腐蚀损伤分布特性及演化规律。方法 提出了一种基于混合分布模型的海底管道腐蚀特性分析方法,该方法以老龄海底管道腐蚀损伤实测数据为基础,通过对不同服役年限下的海底管道腐蚀损伤特征进行统计分析,确定出海底管道腐蚀损伤的最佳分布模型,建立基于混合分布模型海底管道腐蚀损伤随机过程模型。进一步使用ARIMA方法对模型参数进行持续修正,并对管道腐蚀损伤进行预测。结果 不同服役时间下的腐蚀损伤最佳分布不同,Weibull、Gumbel及Gamma分布模型均具有较好的拟合优度,且各分布模型随服役时间的增长呈现出不同的变化趋势,相应分布模型参数呈现出动态变化。结合ARIMA模型修正方法,充分利用实测数据能够不断降低模型的不确定性。结论 海底管道的腐蚀损伤具有明显的多态性和随机性特征,很难采用单一分布模型对管道腐蚀损伤数据进行普遍性描述,既有的腐蚀损伤模型存在一定的不确定性及局限性,而基于混合分布模型的分析方法更能准确地反映海底管道长期腐蚀损伤的实际分布规律。     

飞机结构日历寿命研究现状及关键问题

介绍了飞机日历寿命研究的技术背景和国内外同类研究概况以及存在的问题.重点对腐蚀环境下飞机结构加速腐蚀试验技术、防腐涂层腐蚀损伤评定技术、腐蚀当量关系和日历寿命理论分析方法等几个关键问题及其技术途径进行了阐述和探讨.     

模拟某机场大气环境下LY12CZ铝合金的腐蚀行为及其当量关系的建立

    通过模拟某机场较严酷的自然环境,对LY12CZ铝合金进行试验室加速腐蚀,研究其不同阶段的腐蚀损伤行为和最大腐蚀深度的变化规律,并采用腐蚀程度对比法确定该机场环境下LY12CZ和试验室模拟环境下的当量加速关系,为预测飞机结构的腐蚀、确定日历寿命和制定修理周期提供可靠的依据.     

飞机腐蚀损伤构件喷丸强化后的表面残余应力场

目的：研究喷丸方式、飞机构件腐蚀损伤表面形状参数对受喷表面残余应力场的影响。方法以7075铝合金腐蚀损伤飞机构件为研究对象,采用玻璃弹丸作为喷丸介质,通过 Abaqus 软件建立随机多弹丸有限元模型,获得固定方向喷丸和固定角度喷丸两种喷丸方式下以及不同损伤表面几何形状参数下的表面残余应力场,并通过试验进行验证。结果采用固定角度喷丸能够获得比较均匀的表面残余应力场,而固定方向喷丸时,损伤构件表面不同部位的残余应力存在明显差异。结论在其他参数不变的情况下,弹丸入射角越小,残余压应力越大。应尽量采用垂直撞击方式进行喷丸处理,喷丸处理前清理腐蚀产物时,应形成较为平缓的损伤面过渡区域。     

Prediction of long-term corrosion and mechanical behaviors of steel in seawater by an electrochemically accelerated aging technique

Conventional corrosion testing is a time-consuming and expensive process because it requires months or years of exposure for reliable results. Thus, it is necessary to develop a simple, fast, and accurate corrosion testing method for predicting the long-term corrosion behavior of materials. In this article, the corrosion behavior of a steel specimen equivalent to that of the same specimen exposed to seawater for 90 days was reproduced in a short time (24 h) using an electrochemically accelerated aging, technique. The results indicated that the short-term accelerated aging, test yields good qualitative and quantitative agreement with a long-term immersion test in terms of weight loss, corrosion product, and type of corrosion. Furthermore, based on the experimental results, it was possible to predict the long-term mechanical behavior of the corroded structure. The tensile 1/4 of the initial strengths, respectively.     

An investigation of the reduction in tensile strength and fatigue life of pre-corroded 7075-T6 aluminum alloy

In aging aircraft, the synergetic interaction between corrosion and fatigue has been shown to reduce the life expectancy of aluminum alloys. The objective of this study was to quantify the effects of corrosion, in terms of mass loss per unit area, on the static strength and fatigue life of 7075-T6 aluminum alloy. This was an experimental study in which test specimens were corroded in a laboratory environment. The corrosion process was accelerated by use of a corrosion cell. Test specimens were cut from flat sheets of aluminum and covered with masking material to restrict corrosion to a confined area. After testing, the fatigue life, ultimate tensile strength (UTS), and hardness of the specimens were observed to drop significantly with small amounts of corrosion. After the initial decrease, the UTS was observed to decrease linearly with increasing corrosion levels. The fatigue life of the specimens decreased in an inverse exponential fashion as mass loss per unit area increased. The hardness values of the corroded surfaces were also observed to drop. The topology of the pits and the related subsurface damage produced areas of high stress concentration resulting in the immediate reduction of UTS and fatigue life of the specimens. Subsurface corrosion damage was responsible for the reduction in hardness.     

航空金属材料仿真加速腐蚀试验环境谱编制方法研究

航空装备服役过程中受服役环境影响产生腐蚀,为考核其结构材料/涂层体系服役环境适应性,需依据服役环境数据和等腐蚀损伤当量折算原理,编制仿真加速腐蚀试验环境谱。以某型机机翼铝合金材料为例,选取某军用机场环境数据,系统地阐述该材料机场停放环境谱、仿真加速腐蚀试验环境谱的编制过程与方法,着重对仿真加速腐蚀试验环境谱的设计原则、环境因素构成、环境因素当量折算及其作用强度、作用规律等进行研究,得到实验室可用于开展该型机机翼铝合金材料加速腐蚀试验的仿真加速腐蚀试验环境谱。     

304不锈钢在热带海洋大气下暴露实验和加速腐蚀实验研究

根据304不锈钢材料在西沙地区典型的热带海洋大气腐蚀的特点,在当量计算的基础上,发展了一种模拟西沙室外大气环境的室内加速腐蚀方法,并从腐蚀动力学特征、腐蚀机理、腐蚀产物等几个方面探讨了304不锈钢材料在我国典型热带海洋地区大气暴露实验结果和室内加速腐蚀实验结果的相关性。研究结果表明,紫外/周期浸润复合加速腐蚀实验在一定程度上能较好地模拟304不锈钢材料在西沙海洋大气环境中的腐蚀行为,通过加速腐蚀实验可以对304不锈钢材料在该地区的大气腐蚀行为进行一定程度的预测。     

Corrosion of an aluminum alloy chilled in flowing seawater and the effect of cathodic prevention

A new type of jet‐in‐slit testing apparatus for a specimen, chilled with a peltier element, was developed to investigate corrosion on the heat transfer surface of an aluminum alloy heat exchanger, in contact with a liquefaction gas at cryogenic temperature and in flowing seawater. The specimen can be chilled, even under flowing conditions, using this apparatus. Corrosion tests and polarization measurements of a specimen chilled by a peltier element were carried out in flowing seawater at various temperatures. The effect of chilling a specimen was equivalent to the effect achieved for a test in solution at a lower temperature. The process was dependent on a passive film, formed on the surface of the aluminum alloy specimen, as evidenced by polarization measurements. The extent of corrosion damage increased with increasing temperature of the solution, and showed maximum damage at high temperature. At high temperatures, erosion‐corrosion was found at the central part of the specimen, but the effect of flow was negligible at low temperature. Corrosion tests for a cathodically polarized specimen were conducted under flowing conditions. Corrosion damage was accelerated by cathodic polarization at lower temperatures.     

CF8611/AC531复合材料老化时的电化学行为及与其偶接时7B04铝合金的当量折算系数

目的为掌握航空用CFRP在老化过程中的电化学特性,准确获得CFRP/金属偶对中金属的当量折算系数,方法以海洋环境为背景,以飞机常用的CF8611/AC531复合材料和7B04铝合金为研究对象,开展了CFRP的加速老化试验及其在不同电解液中的极化试验,并使用光学显微镜、SEM、FTIR等设备,观测其在老化过程中的性能变化.同时,在充分考虑电偶效应腐蚀加速作用的前提下,改进当量折算系数计算方法,基于电偶腐蚀模型获得CFRP/7B04偶对的电偶电流,并计算了相应的折算系数.结果随着老化的进行,该型CFRP表面环氧树脂逐渐分解,使得碳纤维裸露,阴极性质得到增强.在含Cu2+的电解液中极化时,碳纤维裸露区域会形成Cu单质聚集,老化420 h后,裸露面积占比维持在0.9左右,不再增长,即阴极性质达到相对稳定状态,据此获得了CFRP的自腐蚀电流密度与碳纤维裸露面积的关系曲线,并划分了表面活性阴极区和惰性阴极区,明确了其老化机制和阴极反应机制.得到了CFRP/7B04偶对的相关腐蚀参数和改进后的当量折算系数.结论该型复合材料的阴极性质良好,活性阴极区是其阴极性质的重要来源,在使用时应避免与金属直接接触.在设计结构件的加速腐蚀环境谱时,务必考虑电偶效应,以提高环境谱的精度和适用性.     

飞机铝合金结构连接部位的腐蚀研究

简要阐述了飞机铝合金结构连接部位的腐蚀特点,采用加腐蚀环境谱的试验方法研究了含有涂层飞机铝合金结构连接部位的腐蚀行为,在试验室条件下再现了其腐蚀损伤历程,揭示了腐蚀发展规律。     

AZ91D镁合金电偶腐蚀的扫描Kelvin探针研究

利用扫描Kelvin探针技术(SKP)研究AZ91D镁合金与316L不锈钢偶接件在盐雾试验中电偶腐蚀规律。通过在中性盐雾试验不同周期的表面腐蚀形貌的观察和伏打电位分布图的测量结果分析表明,AZ91D镁合金电偶腐蚀效应与偶接阴阳极的伏打电位差密切相关,AZ91D镁合金与316L不锈钢偶接件存在较大的电位差(约为–1.28V),其电偶腐蚀效应非常显著。在盐雾试验初始阶段,腐蚀主要发生在偶接界面AZ91D镁合金一侧,该腐蚀区域的伏打电位增加幅度较大,而316L不锈钢受到保护没有发生明显腐蚀。随着盐雾试验时间的延长,AZ91D镁合金腐蚀加快,腐蚀产物覆盖区域不断扩大,24h盐雾试验后,偶接件的平均伏打单位差由原始的–1.29V增加到–1.53V,AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应加大。由于AZ91D镁合金在盐雾中生成的腐蚀产物对基体具有一定的保护作用,当腐蚀产物不断增加并覆盖表面,偶接件的电位差减小导致AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应降低。     

基于图像处理技术的钢箱梁防腐涂层寿命预测实验研究

对表面电弧喷涂铝外加环氧封闭漆防腐涂层钢板试样进行室内加速腐蚀实验。通过扫描仪采集不同实验周期防腐涂层腐蚀形貌图像,观测腐蚀发展过程。采用基于二值化图像的图像处理技术提取腐蚀形貌图像特征参数,作为腐蚀寿命预测参数,并结合特征参数评定涂层腐蚀损伤程度。结果表明,基于二值化图像的图像处理技术可以实现防腐涂层腐蚀面积定量化分析,为防腐涂层腐蚀等级评定和腐蚀损伤规律表征提供了新的思路。封闭漆防腐涂层经过598 h的室内加速腐蚀实验,起泡面积率达到5%,该涂层失效。