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.     

LY12CZ铝合金腐蚀疲劳研究进展

综述了LY12CZ铝合金腐蚀疲劳机制及影响疲劳裂纹扩展的因素,探讨了采用加速腐蚀当量折算谱模拟日历腐蚀环境对飞机结构主体材料LY12CZ先做加速腐蚀再进行疲劳试验的方法;并介绍了该方法在计算飞机日历寿命上的最新研究进展和未来的发展方向.      

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。     

飞机用LY12CZ材料大气腐蚀环境因子灰色关联性研究

影响LY12CZ材料大气腐蚀的大气环境是灰色系统。选取典型地域的大气环境因子(气象环境和介质环境)统计数据,并利用LY12CZ材料不同腐蚀年限的大气腐蚀速率计算结果,依据灰色系统理论对影响LY12CZ材料大气腐蚀速率的环境因子灰色关联性进行计算分析,量化研究不同环境因子对LY12CZ材料大气腐蚀速率的影响程度。结果表明,雾日数和Cl~-浓度分别为气象环境因子和介质环境因子中对LY12CZ的大气腐蚀速率影响最大的环境因子。     

飞机蒙皮涂层对LY12CZ铝合金腐蚀疲劳寿命的影响

研究了飞机蒙皮涂层对LY12CZ铝合金腐蚀疲劳行为的影响,比较了裸样与涂层试样在空气、3.5%NaCl溶液中的寿命变化规律,记录了自腐蚀电位随循环周次的变化,并通过定量分析,给出了裸样与涂层试样在一定实验条件下的腐蚀疲劳寿命表达式,结果表明涂层使LY12CZ铝合金腐蚀疲劳寿命得到明显提高.     

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。     

LY12CZ铝合金在NaCl溶液中腐蚀疲劳应变电流的分析

研究了LY12CZ铝合金在 3.5 %NaCl溶液中不同恒电位下腐蚀疲劳 (CF)应变电流行为 .结果表明应变电流波形与铝合金表面的钝化膜有较大关系 ,钝化速率和加载频率是其中两个重要的影响因素 .     

预腐蚀温度对铝合金LY12CZ腐蚀损伤及疲劳性能的影响

    根据ASTMG34-1标准对铝合金LY12CZ实验件进行了剥蚀实验.研究了预腐蚀温度对铝合金试验件腐蚀损伤形貌的影响,并分析了预腐蚀温度对试验件疲劳寿命的影响.利用试验测量得到的表面腐蚀损伤度数据,建立了不同腐蚀温度下损伤度演化的概率模型,并对其演化过程的特征进行了讨论.最后推导出了温度影响下腐蚀损伤度的预测模型,模型预测结果和试验结果符合较好     

复合材料／金属电偶腐蚀研究

用电化学方法研究LY12CZ,30CrMnSiA与碳纤维环氧复合材料的电偶腐蚀行为。测量腐蚀电位和电偶腐蚀电流。慢应变速率应力腐蚀实验结果表明:碳纤维环氧复合材料增加LY12CZ的应力腐蚀倾向,对30CrMnSiA的应力腐蚀性能无影响。     

包铝层对铝合金腐蚀行为的影响

对LC4CS、LY12CZ、LF6M三种铝合金在厦门海域全浸区有、无包铝层的条件下的腐蚀行为及腐蚀数据进行了对比研究。同时,通过自腐蚀电位和电偶电流的测量,对LF6M（包铝）在厦门海域潮差区的反常腐蚀行为进行了分析。     

NaCl溶液中包覆铝层的LY12CZ铝合金阳极极化过程EIS特征

用电化学阻抗谱(EIS)研究了LY12CZ铝合金及包覆铝层后LY12CZ铝合金在0.1mol/L NaCl溶液中的腐蚀破坏过程,根据两种条件下铝合金在不同极化电位下的EIS特征.建立与之相应的电化学等效电路模型,并分析了腐蚀机理.研究表明.阳极极化过程中两种条件下铝合金的EIS主要特征类似.Nyquist图均呈现双容抗弧.在点蚀发展过程中,包覆铝层的LY12CZ铝合金的Nyquist图高,低频容抗弧半径增大,主要是因为包铝层与LY12CZ铝合金基体之间残存的氧化膜减缓了腐蚀的发展.     

阴极极化对LY12CZ铝合金腐蚀疲劳寿命的影响

在LY12CZ铝合金腐蚀疲劳寿命曲线的基础上,研究了不同阴极电位下有无涂层试件在3．5％NaCl溶液中腐蚀疲劳寿命的变化规律．记录了一定阴极电位下阴极电流的变化情况．并通过对腐蚀疲劳断裂微观形貌的观察、分析,探讨了阴极极化对有无涂层保护的LY12CZ铝合金腐蚀疲劳寿命影响机理．对于无涂层试样,一定范围内的阴极电位会抑制阳极反应,明显提高腐蚀疲劳寿命,但当阴极电位达到一定值时(-1400mV以上),发生铝合金的阴极腐蚀,使腐蚀疲劳寿命显著降低．对于有涂层试样,由于涂层的保护,一定电位值范围的阴极保护作用并不显著,阴极电位超过一定值,涂层阻碍抑制了阴极腐蚀作用,试样腐蚀疲劳寿命较无涂层试样有显著提高。     

飞机机械紧固连接件腐蚀疲劳行为

研究LY12CZ,30CrMnSiA两种飞机主要承力结构材料制成的机械紧固连接件在不同环境中的DFR值。     

真空钎焊对3003铝合金焊缝组织及腐蚀的影响

目的研究钎焊温度与保温时间对3003铝合金焊缝组织及腐蚀行为的影响,通过模型预测3003铝合金焊缝的腐蚀寿命。方法在模拟海洋大气环境下,采用盐雾腐蚀的方法,结合SEM和EDS观察焊缝微观形貌和元素分布情况,根据腐蚀质量损失和最大腐蚀深度分析焊缝的抗腐蚀性能,建立腐蚀动力学模型,参照户外暴露腐蚀数据计算得出腐蚀当量系数,预测腐蚀寿命。结果真空度3×10~(-3) Pa时,随钎焊温度升高和保温时间延长,焊缝区域Si的偏析减少,焊缝的抗腐蚀性能增强。在钎焊温度610℃保温75 min,焊缝组织最均匀,以Al、Si元素为主,含有少量的Mn和Mg,合金相主要为Al-Mn、Mg_2Si和Al_3Mg_2。腐蚀质量损失和腐蚀深度动力学方程分别为y_1=0.0642t~(0.897)和y_2=0.03t~(1.63),以LY12铝合金在海南琼海户外暴露腐蚀10年的数据为参照,得出焊缝腐蚀当量系数k=13.39,大气腐蚀10年的当量腐蚀深度为87.9μm。结论焊缝区域Si的偏析对腐蚀性能产生重要影响。较佳钎焊工艺为:真空度3×10~(-3) Pa,钎焊温度610℃,保温时间75 min。此时,大气腐蚀10年后的当量腐蚀深度占焊缝厚度100μm的87.9%,能够满足10年腐蚀寿命的要求。继续升高钎焊温度和延长保温时间,基体与焊缝界面发生熔蚀现象,抗腐蚀性能减弱。     

碳纤维复合材料与铝合金电偶腐蚀行为研究

采用全浸腐蚀、腐蚀失重测量、电偶电位和电偶腐蚀电流等试验研究方法．将T300／5222、T300／5405和T300／QY8911三种碳纤维复合材料与LY12CZ、71304和2D70三种铝合金相互偶接，研究由于电偶腐蚀的存在，对铝合金及复合材料腐蚀行为的影响，用SEM方法观察其腐蚀形貌．结果表明，碳纤维复合材料与铝合金的电偶腐蚀作用，促进了铝合金表面点蚀的形成与扩展，电偶作用使铝合金腐蚀的溶解速率明显加快，而与铝合金偶接的复合材料表面形貌基本无变化，复合材料与铝合金之间电偶腐蚀电流较大，二者之间电偶腐蚀十分严重．     

LY12铝合金在雨水中的腐蚀磨损

以球-面接触方式,在300μm振幅下,用UMT摩擦实验机研究了频率以及水介质对LY12铝合金摩擦系数和磨损量的影响,并用动电位法对LY12腐蚀磨损前后进行了电化学测试。结果表明,随着频率的增加,LY12在两种水溶液中的摩擦系数均呈下降趋势,虽然雨水对铝合金具有减摩作用,但LY12在雨水中的腐蚀磨损量始终比在纯水中的高,从而使腐蚀磨损呈正交互作用,LY12在雨水中的腐蚀磨损机制在低频下呈典型的磨粒磨损,高频下则为磨粒磨损伴随腐蚀疲劳。     

铝合金在海洋环境中的腐蚀研究(Ⅲ)--海水飞溅区16年暴露试验总结

获得了10种铝合金在青岛海域海水飞溅区暴露16年的腐蚀结果，总结了它们在飞溅区的腐蚀行为和规律。在飞溅区，铝合金对点蚀、缝隙腐蚀较敏感。L4M在飞溅区的耐点蚀性能较差。LF2Y2、LF3M的耐点蚀性能好于L4M。在10种铝合金中LD2CS的耐点蚀性能最好。180YS、LF21M除点蚀、缝隙腐蚀外还发生层间腐蚀。LY11CZ（BL）、LY12CZ（BL）和LC4CS（BL）的包铝层起着牺牲阳极的作用，基体受到有效保护。铝合金在飞溅区的缝隙腐蚀比点蚀严重。在海水飞溅区暴露的铝合金，开始4年的点蚀速度较快，4年后点蚀速度随时间逐渐减慢。暴露8－16年，铝合金的点蚀深度没有明显加深。     

某水上飞机升降舵调整片操纵杆腐蚀裂纹分析

采用扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜对某水上飞机升降舵调整操纵杆裂纹进行了观察和分析，确认操纵杆裂纹是由腐蚀引起的，腐蚀产物的体积效应是操纵杆开裂的应力来源；并对腐蚀产物的体积效应进行了计算，求得LY12CZ铝合金操纵杆产生应力腐蚀开裂的临界腐蚀半径Rscc.对装配缝隙进行适当密封，可以避免操纵杆腐蚀和开裂.     

海洋环境下7B04铝合金腐蚀损伤演化规律研究

根据某海域的环境数据编制了当量加速腐蚀试验谱,实验室条件下腐蚀约8 d与海洋环境下腐蚀1 a相当,对7B04铝合金材料进行了不同当量腐蚀年限的盐雾腐蚀试验;采用三维显微镜对腐蚀损伤进行观察和测量,采用腐蚀深度、截面积和无量纲参数等参数作为腐蚀损伤的表征量,分析了不同腐蚀时间的腐蚀坑的微观形貌特征,研究了各表征量的分布特性及随腐蚀时间的变化规律。     

盐沉积条件下CO2对LY12铝合金大气腐蚀的影响

目的研究在有/无CO_2存在的恒温恒湿条件下,表面有沉积盐的LY12铝合金的大气腐蚀行为与腐蚀机理,搞清CO_2对其大气腐蚀的影响。方法将LY12铝合金表面分别沉积不同浓度的NaCl和MgCl_2,分别进行通/不通CO_2的恒温恒湿实验,借助扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)等表面技术以及腐蚀失重分析方法,研究盐沉积条件下CO_2对LY12铝合金大气腐蚀的影响。结果在试验条件下,MgCl_2造成的LY12铝合金腐蚀都以点蚀为主,失重高于NaCl造成的。以MgCl_2为介质时,主要腐蚀产物都为(Mg1–xAlx(OH)_2)x+(Cl~–,CO~(2–))x×mH_2O(简写为LDH);以NaCl为介质时,主要腐蚀产物都为Al_2O_3或Al(OH)_3。两种介质的腐蚀产物都出现了Cu元素的富集。结论无论是否存在CO_2,Mg元素都参与了腐蚀产物的形成。合金元素Cu的存在及其富集,是造成CO_2对纯铝和LY12铝合金腐蚀行为不同影响的主要因素。