Al3Zr/Al基原位复合材料等离子体焊接区的组织及表面腐蚀行为

摘要： 本文以5wt%Al3Zr/铝基复合材料为研究对象，以Ar气体为离子气体，Al-Ti-B为丝材进行等离子焊接。用电化学综合测试仪测定了焊接区在3.5%NaCl溶液中的腐蚀极化曲线。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）对复合材料及其焊缝的组织和相组成进行了分析和表征，研究了Al3Zr/Al基复合材料等离子焊接后在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为和腐蚀机理。SEM分析结果表明，等离子弧焊接可获得较好的焊缝组织，焊缝组织主要由Al3Ti相和Al基体组成，Al3Ti相呈条状和球形。电化学极化曲线表明，材料在熔核处的耐蚀性略低于母材，焊缝处浸泡腐蚀机理为Al3Ti相和基体相的电极电位不同形成原电池反应造成。     

TIG焊Al3Zr/A356复合材料的显微组织特征和耐腐蚀性能

通过原位反应法制备了增强相含量为3%(质量分数，下同)的Al₃Zr/A356铝基复合材料(AMCs)。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和显微硬度测试，研究了不同钨极氩弧(TIG)焊焊接参数下焊接接头的显微组织和耐腐蚀性能。结果表明，当焊接电流为140 A时，焊缝成形最好，没有气孔或裂纹等焊接缺陷。焊接过程中生成细小的Al₃Ti增强颗粒，呈球形和短棒状，并分散在基体中。焊接接头的硬度高于基体金属的硬度，增强颗粒的强化效果明显。随着在3.5%NaCl溶液中的浸泡时间延长，焊缝的点蚀程度增加，且大多发生在晶界和强化相周围。微区电化学实验结果表明，当焊接电流为140 A时，腐蚀电位波动小，腐蚀倾向低，耐腐蚀性能最好。