AA5083铝合金在海水中的腐蚀行为研究

采用电化学工作站研究了AA5083铝合金在海水中的极化曲线、点蚀电位、交流阻抗等性能,通过高分辨率数码显微镜、扫描电镜等表征手段对AA5083铝合金腐蚀前后的表面形貌进行了研究。研究结果表明:AA5083铝合金在静态海水中的腐蚀以点腐蚀为主,浸泡初期阻抗由容抗和感抗组成,腐蚀电位随着浸泡时间的延长不断负移,耐腐蚀性降低,点腐蚀坑越来越多,并且点腐蚀坑不断增大加深,在试板表面中间区域形成半球状点腐蚀坑,腐蚀达到一定程度后,出现Warburg阻抗,腐蚀电位逐渐稳定在-0.58V。     

CMT+P焊接电流对5083铝合金焊接接头组织及力学性能的影响

采用不同焊接电流,对3 mm厚5083-H116铝合金板材进行CMT+P焊接试验,并对接头显微组织、拉伸性能、弯曲性能等进行检测。结果表明,焊接电流对接头力学性能和焊缝中心晶粒尺寸有显著影响;焊接电流增大,抗拉强度降低,焊缝中心晶粒尺寸增加。通过对CMT+P焊接参数进行调整,可以获得满足使用要求的焊接接头,抗拉强度281 MPa,达到母材的84.38%;屈服强度163 MPa,达到母材的67.92%;伸长率13.5%,达到母材的75%;焊缝中心为等轴晶,熔合线内侧为柱状晶。     

热处理对5083铝合金晶间腐蚀与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、硬度试验机和电子万用试验机等研究了合金的显微组织、晶间腐蚀情况和力学性能。结果表明,经过稳定化处理后的试样析出了不连续的第二相,稳定化处理和冷轧后的试样均无晶间腐蚀现象,试样在180℃下退火后,试样内形成了等轴晶粒,晶界上连续分布的β相,出现了晶间腐蚀现象,保温90h比15h晶界上析出β相更多,试样的晶间腐蚀更加明显;合金稳定化处理后硬度最高,冷轧后试样的硬度最低,在180℃下退火保温15和90h的硬度比冷轧后高,但低于稳定化处理后的试样,稳定化处理和退火后的试样的塑性较冷轧态好。     

深冷处理对5083铝合金的组织及性能的影响

采用液相法和急冷急热的方法在-196℃下,深冷处理时间(6 h、24 h和28 h)和深冷处理次数(1次、2次、3次和5次)参数下对5083铝合金进行深冷处理。通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、涡流电导仪、万能试验机、电化学工作站等分别对5083铝合金的组织及力学性能、耐蚀性能等进行分析。研究结果表明:深冷处理能细化合金晶粒,且在深冷时间为6 h时,晶粒更加均匀细小且合金抗拉强度和屈服强度分别提高至410.7 MPa和152.5 MPa,而电导率并无明显下降。同时,材料的自腐蚀电流较未处理的样品降低了65.7倍,电压提高了24.9%,阻抗弧半径增加,材料的耐腐蚀性能得到显著提高。深冷次数为2次时,试样的力学性能和耐腐蚀性能也得以提高。为了获得优良的力学和耐腐蚀性能的5083铝合金,可选择对其进行短时2次深冷或6 h单次深冷处理。     

动态应变时效对5083铝合金强度的影响

研究了不同应变速率对5083铝合金组织性能的影响。结果表明,随着应变速率的提高,合金强度呈下降趋势,在一定量的塑性变形之后,应力应变曲线出现锯齿状屈服行为。在快应变速率区间,应力锯齿方向朝上;在慢应变速率区间,应力锯齿方向朝下。分析认为,应变速率的降低带来的应力升高主要是由于位错与溶质原子的交互作用导致的,向上的应力锯齿对应于位错钉扎的过程,向下的应力锯齿对应于位错脱钉的过程。     

埋地管道阴极保护电位准则及电位测试方法

目前,埋地管道阴极保护常用-850 mV和-100 mV两大电位准则,如果阴极保护电位设置不当、测试不准会影响保护效果。结合理论与实践比较了两大电位准则的适用性;总结了常用的阴极保护电位测量方法及其适用的场合。结果表明:自腐蚀电位较正(-400 mV)时,2种准则都能有效降低保护对象的腐蚀;自腐蚀电位较负(-800 mV)时,-100 mV极化值下的保护效果更优;对城市在旧管网追加阴极保护时,可采用地表参比法监测管道防腐蚀层状况,采用断电法及-100 mV准则判断阴极保护效果。     

固溶热处理对5083F铝合金耐腐蚀性能的影响

用5083F铝合金制造的船舶在海洋环境中以高速或高流速等状态运行时会受到少量腐蚀,适当的热处理可改善其耐腐蚀性能。通过硬度、转折电位、不同时效时间下的阴极极化电流密度及慢应变速率试验找到了防止腐蚀的最佳热处理条件,即在420℃下加热样品30 min,然后在水中冷却;最佳时效条件是样品在180℃下时效240 min。在海水中的慢应变速率试验(SSRT)显示,最佳条件下热处理略降低了试样的强度,但增加了伸长率和断裂时间,热处理提高了其抗腐蚀性能。     

5083铝合金搅拌摩擦焊接头拉伸行为研究

目的 研究5083铝合金搅拌摩擦焊接（FSW）的组织、力学性能和拉伸应变,分析接头的拉伸行为。方法 采用数码相机、光学显微镜、电子扫描显微镜等表征分析方法,对焊缝的表面宏观成形、微观组织、断口形貌进行分析;利用拉伸机、三维数字动态散斑应变测量分析系统和显微维氏硬度计对接头的力学性能和拉伸应变进行测试。结果 不同焊接工艺参数下FSW接头的最低抗拉强度为305 MPa,断后延伸率达到了14%以上;焊核区拉伸应变沿板厚方向呈现上高下低和上宽下窄的不均匀梯度分布,发生了较大程度的变形强化,直到拉伸应力达到抗拉强度。断裂失效前300/120接头的最大拉伸应变在晶粒粗大的母材区,500/120和500/200接头的最大拉伸应变则位于晶粒尺寸差异较大的后退侧焊核区与热力影响区交界处。接头拉伸断口宏观上均为45°剪切韧性断裂,微观上均以韧窝韧性断裂为主,而高热输入500/120接头出现脆性断裂特征,其延伸率明显降低。结论 高热力耦合输入使铝合金FSW接头薄弱区发生转变,强韧性降低。     

5083铝合金板材折角加工的研究

研究了5083高强度铝合金板材折角加工性能,通过工艺试验,确定出铝合金板材冷加工的最佳方案和工艺参数,以确保铝合金板材冷加工成型质量,满足结构设计和隐身设计的要求。     

敏化时间对国产5083-H116铝合金组织与性能的影响

针对国产8 mm厚5083-H116铝合金,研究了敏化时间对其组织和性能的影响。结果表明,随着敏化时间的延长,5083铝合金微观组织中越来越多的β相（Al₃Mg₂）沿晶界析出,并且形成大量的网状结构;5083铝合金腐蚀电位降低,晶间腐蚀倾向性持续升高,强度降低,伸长率提高。     

氧化电压对TiO_2薄膜阴极保护效应的影响

为弄清TiO_2薄膜对金属的保护作用,在1 mol/L的H_2SO_4溶液中,室温下,分别采用100,130,150 V直流电压对纯钛片阳极氧化制备TiO_2薄膜,采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪对TiO_2薄膜的组织形貌和晶型进行了分析,测量了TiO_2薄膜在模拟海水中紫外光照的时间-电极电位、极化曲线、交流阻抗谱和与45号钢的耦合电流.结果表明:氧化电压为150 V时,所制备的TiO_2薄膜对45号钢在模拟海水中的腐蚀具有较好的光阴极保护作用.     

铁基材料用于海水中铜管材的阴极保护

通过测试在海水中的自腐蚀电位、工作电位以及驱动电位,分析了2种铁基材料用于海水中紫铜阴极保护的可行性,确定了紫铜在海水中的最小保护电位。利用实验室阴极保护模拟实验对保护效果进行了测试。结果表明,在海水中铁基阳极工业纯铁、35钢对紫铜具有良好的保护效果,失重率减小达90%以上,海水中紫铜阴极极化电位稳定-680 m V左右,超过紫铜最小保护电位。     

舰船铜合金海水管路铁基牺牲阳极阴极保护研究

采用电化学测试、电偶腐蚀试验和腐蚀仿真计算方法综合研究了铁基牺牲阳极在海水环境下对铜合金管路提供阴极保护的效果。研究结果表明,海水环境下铁合金牺牲阳极与铜合金开路电位差值合理,在提供充分的阴极保护驱动电位的前提下,能够有效降低阳极材料的溶解速率,比锌合金阳极更适合于铜合金的阴极保护;铁基牺牲阳极在铜合金管路阴极保护过程中,保护电流发散受管路尺寸影响,一般可保护10倍管径范围区域。研究成果对于提高海水环境下铜合金管路的腐蚀安全性具有参考意义,具有良好的工程应用价值。     

二氧化钛光生阴极保护材料研究进展

二氧化钛光生阴极保护材料以自身独特的光电特性直接将太阳光转化为电子,降低金属的电势,为金属提供保护,而自身没有消耗,是一种理想的新型阴极保护材料。本文回顾了近年来国内外二氧化钛光生阴极保护材料的发展,重点介绍了纳米二氧化钛的制备和改性方法以及在提高光生阴极保护性能方面的研究工作,探讨了纳米二氧化钛材料的光生阴极保护机理,并对光生阴极保护材料的发展前景进行了展望。     

牺牲阳极阴极保护在沿海挡潮闸中的应用

沿海工况下的水工钢闸门易遭受腐蚀破坏,为减轻腐蚀延长使用寿命,对射阳河挡潮闸35扇钢闸门采取了牺牲阳极阴极保护措施.保护系统运行近10 a,对钢闸门进行保护效果检查和保护电位检测.结果表明:钢闸门表面无锈蚀,阴极保护电位均满足规范要求且分布均匀,镁阳极适用于淡海水环境介质中且保护效果优异,由于闸门两侧及底部因其他构件吸收电流较多,阳极消耗较快,保护电位偏正;为使闸门表面达到同寿命保护,可在两侧及底部适当增加阳极数量或增加阳极质量.     

输水管道的阴极保护

按照SY／T0019－1997标准和ISO9001质量管理体系，对成都自来水六厂BOT项目输水管道阴极保护进行设计和施工管理，在满足使用寿命和标准规范要求的前提下采用合理的最小保护电流参数设计和技术质量保证措施，使阴极保护工程成本和效益尽可能达到优化。     

海洋工程阴极保护技术发展评述

海洋属苛刻的腐蚀环境,腐蚀是影响海洋工程结构物服役性能和使用寿命的关键因素。阴极保护和涂层等手段相结合是防止海水中金属结构物腐蚀的有效方法。根据提供保护电流方式的不同,阴极保护分为牺牲阳极和外加电流阴极保护两种方法。牺牲阳极方法简单可靠,但阳极材料用量大,且要较为精确的设计。外加电流阴极保护方法可以实现自动控制,通过自动调整输出电流的大小,使被保护的结构物表面处于设定的保护电位范围。这里对海洋工程阴极保护技术的发展状况进行了较为系统的评述,介绍了海洋工程用牺牲阳极材料和外加电流阴极保护系统,分析了适用于不同强度级别结构材料的阴极保护电位范围,阐述了阴极保护优化设计技术,尤其是数值模拟技术的发展和应用状况,并讨论了海洋工程阴极保护监检测技术。最后,指出了海洋工程阴极保护技术未来的发展方向。     

LY6铝合金的局部腐蚀行为研究

探讨LY6合金的局部腐蚀行为对扩大其应用范围意义重大,采用加速腐蚀试验和微观腐蚀形貌观察等方法,研究了经自然时效处理的LY6铝合金在含Cl-的典型环境中的点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀断裂和剥蚀等局部腐蚀行为,并讨论了它们的机理和相互关系.在试验环境下,LY6铝合金对点蚀、晶间腐蚀、剥蚀和应力腐蚀断裂都存在敏感性,合金中S相(Al2CuMg)、θ相(CuAl2)及MnAl6等第二相的存在是发生上述局部腐蚀的根本原因.研究表明,合金的剥蚀是一个从点蚀发展到晶间腐蚀,然后在应力协同作用下发生破坏的过程.恒载荷应力腐蚀拉伸法和断口形貌观察发现,LY6铝合金应力腐蚀断裂是由于阳极溶解作用的结果.     

舰船的电化学腐蚀及其外加电流阴极保护法应用状况

舰船在海洋环境下会发生电化学腐蚀,其结果严重影响部队战斗力的提高.实行外加电流阴极保护可以有效防止舰船浸水部分的电化学腐蚀,因而被广泛应用于国内外舰船的保护.介绍了舰船的电化学腐蚀的形成,外加电流阴极保护法的基本原理以及其在国内外舰船上的应用及展望.