电偶腐蚀的影响因素研究

以2A12/45和2A12/40CrNiMoA为研究对象,采用电偶腐蚀实验方法系统研究了溶液浓度、pH值以及材料特性和外力等因素对电偶腐蚀行为的影响。结果表明：pH值不变,随着溶液浓度的升高,两个偶对的电偶电流密度增大;溶液浓度不变,随着溶液pH值的降低,两个偶对的电偶电流密度增大;从腐蚀形态来看,不同浓度下2A12表面的腐蚀形态主要是不均匀的点蚀,pH=2时为均匀腐蚀,而在pH=4和pH=7时为局部的点蚀;应力的变化不仅对电偶电流密度有明显影响,而且承受的应力水平增大,电偶电流密度增加,电偶腐蚀敏感性提高,无应力时,作为阳极的2A12铝合金表面的腐蚀形式是局部的点蚀,且腐蚀产物附着在金属表面,当外加应力增加到75％σs时2A12铝合金表面腐蚀明显加剧,且随着腐蚀产物的脱落,局部区域出现较大的蚀坑。     

电偶腐蚀的影响因素研究

以2A12/45和2A12/40CrNiMoA为研究对象,采用电偶腐蚀实验方法系统研究了溶液浓度、pH值以及材料特性和外力等因素对电偶腐蚀行为的影响。结果表明:pH值不变,随着溶液浓度的升高,两个偶对的电偶电流密度增大;溶液浓度不变,随着溶液pH值的降低,两个偶对的电偶电流密度增大;从腐蚀形态来看,不同浓度下2A12表面的腐蚀形态主要是不均匀的点蚀,pH=2时为均匀腐蚀,而在pH=4和pH=7时为局部的点蚀;应力的变化不仅对电偶电流密度有明显影响,而且承受的应力水平增大,电偶电流密度增加,电偶腐蚀敏感性提高,无应力时,作为阳极的2A12铝合金表面的腐蚀形式是局部的点蚀,且腐蚀产物附着在金属表面,当外加应力增加到75%σs时2A12铝合金表面腐蚀明显加剧,且随着腐蚀产物的脱落,局部区域出现较大的蚀坑。     

2519铝合金及焊缝应力腐蚀性能研究

用美国ER2319焊丝,采用钨极氩弧焊接和搅拌摩擦焊接工艺焊接2519铝合金板材。对两种焊接工艺焊接的板材焊缝部位取样,用慢应变速率试验方法,研究2519铝合金板材及两种焊接工艺焊接的接头,在3.5%NaCl溶液中,1.58×10-6s-1的慢应变速率下的应力腐蚀特性。试验结果表明:2519铝合金板材及焊缝抗应力腐蚀性能较好;用钨极氩弧焊接工艺焊接的试样,在惰性气体中试样断在焊缝的熔合线附近;搅拌摩擦焊接工艺焊接试样,不论在惰性气体还是在3.5%NaCl溶液中,均断裂在焊缝部位。焊缝区的抗应力腐蚀性能好于板材。     

中厚度铝合金激光-MIG复合焊接组织与性能研究

激光-MIG复合焊接技术是目前焊接领域研究的热点,它能提高焊接速度、减小焊接变形和优化接头组织等特点。针对10 mm厚的5052铝合金采用激光-MIG复合焊接技术进行焊接,利用光学显微镜、扫描电镜和维氏硬度计等工具对焊接接头组织、元素分布和力学性能等进行研究,结果表明:采用复合焊接方法可以实现高速焊接中厚度铝合金,焊缝成形美观、界面熔合良好,焊接接头软化区较小,焊接接头强度达到母材强度的94.4%。     

轧态Mg-Gd-Y-Zr合金显微组织及耐腐蚀性能研究

用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等分析Mg-Gd-Y-Zr合金的显微组织;观察轧态合金在质量分数为3.5%NaCl溶液浸泡前后腐蚀形貌变化及相在腐蚀过程的作用。用腐蚀析氢试验、动电位极化测试分析轧态合金在不同时间的耐蚀性。对比Mg-Gd-Y-Zr合金铸态、轧态的耐腐蚀性能差异。结果表明:铸态组织由α-Mg基体和不连续分布于晶界的树枝状第二相构成,均匀化退火使树枝状第二相回溶,晶粒未明显长大,轧制变形使残留的方块状富Gd相尺寸变小;方块状富Gd相与基体相形成电极电位差,在腐蚀过程作为微阴极不溶解,α-基体相优先腐蚀溶解,腐蚀产物为针絮状的MgO;轧态Mg-Gd-Y-Zr合金在质量分数为3.5%NaCl溶液浸泡24 h的平均腐蚀速率为6.950 95 mm/a。轧态合金中富Gd第二相总量少,尺寸小,与基体的微电偶腐蚀比铸态合金更弱,表面氧化膜保护性更好,在12 h自腐蚀电位最正(-1.549 91 V),自腐蚀电流密度最小(1.515 93×10-5A/cm2)。     

焊接电流对LD10CS焊接接头组织和性能的影响

对LD10CS铝合金进行TIG焊,利用金相、硬度和腐蚀实验,研究不同焊接电流对LD10CS铝合金焊接接头组织和性能的影响。结果表明:当电流过大时,热输入量大导致晶粒粗大,且过大的焊接电流还可能造成合金元素的烧损;而电流过小时,冷却速度过快,第二相无法充分均匀地析出;当焊接电流为230 A,焊接接头的组织为细小均匀的α-Al固溶体,并且在其上分布着均匀、细小、弥散的第二相,使接头具有较好的硬度和耐蚀性。     

钪锆微合金化焊丝焊接头的组织与性能

用ER5356铝镁合金焊丝和用钪和锆复合微合金化的铝镁合金焊丝对7A52铝合金板材进行手工钨电极惰性气体保护焊,随后对焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,7A52铝合金焊接接头的力学性能低于基板的性能,焊缝区和热影响区是焊接接头上两个最薄弱的区域。用钪和锆复合微合金化的铝镁基合金焊丝与ER5356铝镁合金焊丝比较焊接,板材焊接接头的屈服强度和延伸率分别提高了24%和37%,分析认为其强化和韧化的机制主要是含钪和锆的化合物粒子的晶粒细化作用及其弥散强化作用。     

镁合金机械连接技术综述

对镁合金机械连接常出现的疲劳失效、高温失效和电偶腐蚀失效的失效机理进行分析,并针对这3种失效可以采取的防止措施进行综述。近年来采用加热自冲铆接、搅拌摩擦盲铆接等新铆接方法以及设计好螺纹连接件直径、选择合适的螺纹连接件材料可以分别提高铆接和螺纹连接接头强度,从而提高接头疲劳性能;防止高温失效的方法是通过合金化提高镁合金抗蠕变性能和选择铝制连接件来减小镁合金与连接件金属的热膨胀系数差异;在提高防电偶腐蚀方面,主要有表面处理、连接件材料优化和接头设计优化3种解决办法。     

焊接接头细观多晶模型及拉伸应力变化数值模拟

基于Voronoi算法对铝合金焊接接头进行细观组织建模,构建三维等轴晶、柱状晶区结合区域的多晶模型。结合接头初始晶粒取向,并将其赋予到多晶模型中。运用晶体塑性理论,编写用户自定义材料子程序,对焊态下及经腐蚀后的接头在拉伸状态下的细观应力分布进行数值模拟研究。结果表明:在拉伸形变的过程中,接头细观最大应力出现在柱状晶区、等轴晶结合区域,并且随着腐蚀的平均深度和表面损伤度增加,蚀坑边缘产生应力突变,其应力峰值变大,容易成为裂纹起裂的源头。     

焊接电流对7N01铝合金焊接接头组织和性能的影响

采用TIG焊对7N01铝合金进行焊接,利用金相、硬度和腐蚀实验,研究不同焊接电流对7N01铝合金焊接接头组织和性能的影响。结果表明:当焊接电流为170 A,焊接接头的组织为细小均匀的α-Al固溶体,其上分布着均匀、细小、弥散的η相,接头具有较好的硬度和耐蚀性。     

Sb对Mg-6Al合金腐蚀行为的影响

采用腐蚀试验和组织分析,结合腐蚀速率计算和腐蚀形貌观察,研究Sb对Mg-6Al合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,加入质量分数为0.5%的Sb后,Mg-6Al合金的显微组织得到细化,腐蚀速率降低,腐蚀形貌改善,耐腐蚀性能得到显著提高。     

钴磷合金镀层的热疲劳组织结构变化的研究

选用钢结硬质合金为基体材料,在其表面进行化学镀钴磷合金,再进行热处理。在自制的热疲劳度试验机上进行热循环实验,研究所获的钴磷合金镀层及在热疲劳过程中组织结构变化的基本规律。结果表明,在该合金表面所获得的钴磷合金镀层平整光滑,与基体材料结合良好;镀层在热处理过程发生α-Co→β-Co的同素异构转变;随着热循环温度的提高以及热循环次数的增加,镀层表面氧化腐蚀加剧,部分镀层剥落;镀后的热处理影响镀层表面的显微硬度。     

蒸镀Al和Al-Mn薄膜的组织与耐蚀性研究

利用真空蒸镀技术在碳钢基体上制备出纯Al和Al-Mn合金薄膜,并对不同厚度、蒸发速率下Al和Al-Mn薄膜的表面形貌、结构、结合力和耐蚀性进行了研究。结果表明:纯Al和Al-Mn合金薄膜表面光滑均匀;铝薄膜在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性随膜层厚度和蒸发速率的增加而升高;薄膜与基体的结合力随薄膜厚度的增加缓慢下降,但结合力均高于60N。退火处理使铝薄膜的粗糙度增大,但薄膜与基体的结合力基本保持不变。Al-Mn合金薄膜中的Mn以Al-Mn固溶体形式存在,其耐蚀性明显优于相同厚度下的纯铝薄膜。     

单相Mg_(17)Al_(12)在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

主要研究单相Mg17Al12在质量分数为3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。采用气体保护炉按原子比Mg∶Al=17∶12制备Mg17Al12单相合金,利用XRD检测铸态合金的成分。通过极化曲线测试得知单相Mg17Al12的自腐蚀电位为-1 028 mV。浸蚀实验结果表明,单相Mg17Al12具有较好的耐蚀性,氢致开裂对其在溶液中裂纹的形成起主导作用。     

三元复合驱溶液组分对P110钢腐蚀电化学性能的影响

采用电化学工作站测试P110油管钢在强碱(NaOH)三元复合驱(ASP)溶液中的腐蚀电化学行为,研究ASP中不同组分、不同含量对P110钢腐蚀行为的影响,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对P110钢在ASP溶液中静态浸泡后的腐蚀形貌进行分析。结果表明,在实验条件下,P110钢在ASP、AS、A、AP溶液中,腐蚀速率依次增大。在实验浓度内,P110钢在强碱ASP溶液中钢表面形成保护性良好的钝化膜,耐蚀性随碱含量的增加而增加。加入表面活性剂起到抑制P110钢腐蚀的作用,且抑制作用随加入量增加而增强。加入聚丙烯酰胺后,耐蚀性随浓度的增加呈现先增加后下降趋势。经80℃在ASP溶液中静态浸泡20 d后,P110钢主要发生均匀腐蚀,腐蚀产物主要为Fe(OH)3、FeCO3、Fe2O3。     

QA19-4铝青铜在3.5％NaCl 溶液中的空蚀行为

利用磁致伸缩空蚀试验机研究 QA19-4铝青铜在3.5%NaCl 溶液中的空蚀行为。并通过扫描电镜、能谱仪等分析测定材料空蚀表面形貌、成分、硬度和耐蚀性能的变化规律。试验结果表明:在3.5%NaCl 溶液中,空蚀的最大质量损失是蒸馏水中的1.5倍;溶液中加入固相颗粒后,空蚀的质量损失将进一步增大。在空蚀与腐蚀的交互作用中,纯空蚀的质量损失占总质量损失的64.2%,腐蚀因素的作用相对较小。铝青铜的空蚀首先发生在α/β相界处,接着是β相的脱铝腐蚀和剥落并产生大量的空蚀坑;之后是α相基体的脱铝腐蚀和剥落。在空蚀的作用下,铝青铜表面发生了加工硬化;随着空蚀过程的进行,加工硬化层变厚,但最大硬度值的位置向材料的深层移动。     

Ni对ZA35合金电化学腐蚀行为的影响

采用电化学腐蚀实验和组织分析,研究合金元素Ni对ZA35合金在3.5%的NaCl溶液中电化学腐蚀行为的影响。结果表明:元素Ni能够细化晶粒,使粗大的树枝晶组织转变为团聚状组织,一次枝晶臂由细长变得短粗且圆整;加入质量分数为0.5%的Ni后,ZA35合金的显微组织得到细化,腐蚀电流密度降低,耐蚀性能得到明显改善。     

NaCl介质中AZ31镁合金的动态电化学腐蚀行为研究

通过自腐蚀电位、电化学阻抗谱以及介质pH值测量研究AZ31镁合金在3.5%NaCl介质中的动态腐蚀行为,用光学显微镜、扫描电子显微镜对腐蚀形貌进行观察,讨论AZ31镁合金的腐蚀机理。结果表明:AZ31镁合金在3.5%NaCl介质中的耐蚀性能较差;腐蚀从局部区域开始,初期以点蚀为主要特征;由于Mg(OH)2等腐蚀产物结构松散、分布不均匀,不能有效阻止腐蚀的发展,致使镁合金表面在较短时间内被严重破坏。