铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀疲劳研究进展

搅拌摩擦焊接(FSW)技术由于其固相焊接特征,在焊接铝合金方面具有显著优势。随着铝合金FSW接头在工业领域的应用越来越广,其腐蚀疲劳性能成为人们的关注重点。综合评述了铝合金FSW接头腐蚀疲劳的最新研究进展,介绍了铝合金FSW接头腐蚀疲劳研究的必要性及未来发展趋势。     

硅酸钠对铝合金的缓蚀作用及对腐蚀疲劳寿命的影响

采用电化学极化曲线方法和扫描电子显微镜观察研究了硅酸钠对ＬＹ１２硬铝合金在３．５％氯化钠溶液中的缓蚀作用。通过腐蚀疲劳实验研究了硅酸钠对硬铝合金在氯化钠溶液中的腐蚀疲劳（ＣＦ）寿命及腐蚀疲劳裂纹扩展（ＣＦＣＰ）的影响。实验结果表明，硅酸钠的浓度对铝合金的缓蚀作用有很大的影响，硅酸钠的加入可提高铝合金在氯化钠溶液中抗点蚀的能力及腐蚀疲劳寿命。这样作用主要是通过抑制铝合金的点蚀，减少裂纹源来实现的，但     

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.      

变幅载荷下铝合金的腐蚀疲劳裂纹起始寿命

试验测定了铝合金切口件在变幅块谱下于３．５％ＮａＣｌ溶解中的腐蚀疲劳裂纹起始（ＣＦＣｌ）寿命,结果表明,变幅载荷谱中的大超载会显著延长ＣＦＣＩ寿命,并用超载方式和加载顺序具有明显的影响,根据反映大小载荷交互作用和腐蚀效应的超载ＣＦＣＩ寿命曲线,探讨了应用Ｍｉｎｅｒ累积损伤定则建立变幅载荷下切口件ＣＦＣＩ寿命估算模型的可行性,并应用平均秩对变幅块谱下ＣＦＣＩ寿命的分布进行了统计分析,讨论了变幅载荷谱     

铝合金搅拌摩擦焊接接头应力腐蚀研究进展

随着搅拌摩擦焊接应用领域的扩展,其焊接接头的应力腐蚀性能已成为人们关注的重要问题.论述了近年来国内外铝合金搅拌摩擦焊接接头应力腐蚀研究进展,并展望了发展前景.     

医用可降解镁合金腐蚀疲劳行为研究进展

镁合金由于良好的生物安全性和力学承载性,同时兼具可控的体内外降解速率,被誉为新一代的"革命性医用金属材料"。然而,在湿润气氛条件下镁合金的耐蚀性能较差,尤其是在复杂载荷和腐蚀疲劳作用下(经历动态交变载荷及腐蚀介质协同作用)镁合金的力学固定/支撑功能急剧骤减,导致植入物过早/提前失效。因此,本文从医用镁合金疲劳失效的施加载荷、频率与腐蚀因素的耦合机理出发,针对医用镁合金体内外腐蚀疲劳寿命、断口微区特征和腐蚀速率间定量关系,阐述交变载荷下腐蚀疲劳失效微观机制。同时,深入解析了疲劳微裂纹萌生/扩展机理,全面总结了提升镁合金腐蚀疲劳性能的举措,以及展望了生物医用可降解镁合金的应用前景和发展方向。     

2A12铝合金动态腐蚀-疲劳耦合失效机理研究

目的 针对某飞机吊挂结构用2A12铝合金开展预腐蚀后的动态腐蚀-疲劳耦合试验,很快发生断裂行为,寻找失效原因并提出解决措施.方法 利用自制的卧式动态腐蚀-疲劳试验装置,开展2A12铝合金预腐蚀后的腐蚀-疲劳协同试验直至样品断裂.同时,对比开展2A12铝合金腐蚀与疲劳交替试验,分析断口腐蚀形貌、元素含量、价态变化,获得2...     

7075铝合金FSW接头腐蚀疲劳性能及断裂特征

以7075-T6铝合金搅拌摩擦焊接头为研究对象,对其显微组织结构、3.5% NaCl(质量分数)溶液腐蚀疲劳寿命和腐蚀疲劳断裂特征进行了研究,分析了7075铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀疲劳性能及断裂过程.结果表明,7075-T6铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀疲劳S-N曲线方程为lgN=5.845-0.014S,随着应力幅增大,腐蚀疲劳寿命大幅度降低;腐蚀疲劳裂纹起源于接头的热影响区,逐渐扩展最终断裂于接头的焊核区.腐蚀疲劳断口存在多个裂纹源,且受到应力集中作用的影响,裂纹源萌生于腐蚀坑处.高应力作用加剧了试样边角部分的腐蚀损伤,导致边角比平面位置腐蚀程度更严重.裂纹扩展区出现了明显的晶间断裂和疲劳辉纹;在腐蚀介质和交变载荷的共同作用下,裂纹扩展区腐蚀程度最重,晶界处产生了阳极溶解现象并产生了“冰糖块状”和“蚁巢状”的形貌特征;瞬断区产生了大量解理台阶和二次裂纹,为脆性断裂,在第二相粒子分布区域存在孔洞形貌特征.     

铝合金电偶腐蚀研究方法综述

概述了铝合金电偶腐蚀的常用研究方法,包括表面形貌观测法、质量损失法、腐蚀产物分析法、传统电化学测量等,说明了其在观测腐蚀总体形貌、表征整体腐蚀参数等方面的应用。由于常用研究方法对于深层腐蚀信息的挖掘和腐蚀机理的探究存在一定的局限性,因此重点综述了以微区电化学测量和数字模拟仿真为代表的新型研究技术。其中,微区电化学测量主要包括SKPFM技术、WBE技术、SIET、SVET、LEIS技术等,可以对微观组织的形貌细节、离子活性、电化学参数等进行精确测量,在观测尺度、检测项目上具有显著优势。数字模拟仿真则主要涉及以第一性原理为主的原子分子模拟(包括DFT和MD等)和基于FEM和XFEM的计算模型,这两者交叉了多门学科,对铝合金腐蚀机理的推理、腐蚀进程的构建、腐蚀毁伤的预测提供了良好的模拟途径。简要概述了铝合金电偶腐蚀的衍生领域研究情况,论述了缓蚀领域和三金属耦合领域不同于双金属的研究方法。最后展望了铝合金电偶腐蚀研究方法进一步发展的特点。     

铝合金丝状腐蚀研究综述

在综合国内外相关研究的基础上,对铝合金丝状腐蚀这一现象进行了描述,指出了铝合金发生丝状腐蚀的四个必要条件(高湿度、涂层缺陷、氧气及腐蚀性离子)。分析了腐蚀丝的引发和发展机理,列举了影响丝状腐蚀发展的重要因素(大气环境、基体金属、表面预处理和涂层),总结对比了国内外常用的丝状腐蚀试验标准和研究方法(扫描开尔文探针检测法、电化学阻抗谱法、电化学仿真法以及自然环境试验法)。从环境控制、表面预处理和涂层使用等三个方面讨论了丝状腐蚀的抑制及防护措施。最后提出了尚需解决的四个问题:标准丝状腐蚀试验与实际大气腐蚀的相关性、有机涂层耐丝状腐蚀性能标准的制定、航空铝合金的丝状腐蚀研究、表面预处理方法的改进。     

喷丸对预腐蚀后铝合金疲劳性能的影响

目的分析喷丸对铝合金腐蚀损伤构件疲劳性能的影响,为飞机构件的维修提供有效指导。方法以未喷丸、三面喷丸、三面喷丸腐蚀后再三面喷丸3类不同表面状态的7075铝合金试样为研究对象,改变Na Cl溶液质量分数、时间、温度,获得两种程度不同的腐蚀损伤,通过疲劳寿命、断裂位置、断口形貌,分析表面喷丸状态对铝合金疲劳性能的影响。结果腐蚀损伤较轻时,喷丸试样的疲劳寿命为未喷丸试样的7.84倍,喷丸试样腐蚀后若再喷丸处理,疲劳寿命是不再喷丸试样的1.62倍。未喷丸试样的断裂位置位于截面突变颈部区域,另两类喷丸试样的断裂位置则在夹持段前端。未喷丸试样的裂纹在断口表面的边缘位置形成,喷丸试样的中心区域形成光滑平整的稳态扩展区。腐蚀损伤严重时,喷丸处理仍然会提高铝合金的疲劳寿命,但3类不同表面状态试样的疲劳寿命差距会缩小;从试样断裂位置、断口形貌看,3类试样的差异也会弱化。结论铝合金腐蚀损伤件若腐蚀前进行表面先喷丸处理,疲劳性能会有明显提升;若腐蚀后再喷丸处理,疲劳性能还会进一步提升;喷丸处理还会削弱铝合金外形截面突变处的应力集中,抑制疲劳裂纹在构件表面的萌生及延伸。     

铝合金 TIG 焊接接头喷射式微弧氧化腐蚀疲劳性能研究

目的研究铝合金TIG焊接接头经喷射式微弧氧化后对腐蚀条件下疲劳寿命的影响,为延长焊接接头的使用寿命提供一种有效的方法。方法采用TIG焊对5083铝合金进行焊接,观察焊接接头的组织结构,测试焊接接头的显微硬度距焊缝中心的分布情况;通过喷射式微弧氧化方法处理焊接接头,考察陶瓷层的生长曲线和截面纳米硬度;在最大载荷量为7,8,9 k N的条件下,分别对微弧氧化处理与未处理的焊接试样预腐蚀168 h后进行等幅拉伸疲劳实验,对比两种试样拉断时的循环次数。结果铝合金焊接接头呈现不均匀性,微弧氧化后接头陶瓷层均一性较好;陶瓷层厚度增长呈现先快后慢的趋势,表面粗糙度与厚度相关,呈近似线性增长;7,8,9 k N的载荷下,未处理的焊接接头相比于喷射式微弧氧化的接头,疲劳寿命分别降低50.7%,58.3%,64.9%。结论采用喷射式微弧氧化处理可改善铝合金TIG焊接接头的表面状态,阻隔外界腐蚀介质对焊接基体的侵蚀,提高其在预腐蚀和交变应力条件下的疲劳寿命,延长结构零件的使用寿命。     

Corrosion Fatigue Behavior of 7A85 Aluminum Alloy Thick Plate in NaCl Solution

The S–N curves of 7A85-T7452 aluminum alloy in laboratory air and in neutral 3.5 wt% NaCl solution were obtained by axial fatigue tests. Results show that the detrimental effect of the aggressive solution was not noticeable at high-cyclic-stress regions, but the effect was significant at low-stress region. Corrosion fatigue mechanism was discussed by corrosion morphology analysis, fracture surface analysis and microstructure characterization. It was found that the corrosion fatigue crack commonly initialed at the localized intergranular corrosion site. TEM analysis showed that the microstructures of 7A85-T7452 aluminum alloy were characterized by fine and homogeneously distributed matrix precipitates, as well as continually distributed anodic grain boundary precipitates. The types of microstructures are the reason for its intergranular corrosion susceptibility. The corrosion fatigue process of 7A85 aluminum alloy in 3.5 wt% NaCl solution can be divided into four stages: the crack initiation stage, the stable growth stage with low and high growth rate and the final rupture stage. The sodium chloride solution mainly affected the crack initiation stage and the stable growth stage with low growth rate, and when the crack growth rate reached a threshold, the effect was reduced.     

铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀行为研究进展

介绍了铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀行为的最新研究进展,重点讨论了铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀行为的研究方法,包括应力腐蚀法、盐雾实验法、溶液浸泡法、电化学法、凝胶可视化法等,并指出其存在的问题,分析了接头腐蚀机理及提高接头耐蚀性的方法。     

Al-Cu-Li合金在盐溶液中的腐蚀行为以及腐蚀机理研究进展

Al-Cu-Li合金是航天航空工业中重要的轻质结构材料,已成为国产大飞机结构件的关键材料之一。飞行器在海洋等潮湿环境服役时,易受到具有腐蚀性的卤化物阴离子的侵蚀,尤其是在Cl^-离子侵蚀作用下,Al-Cu-Li合金构件表面易出现点蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀现象。Al-Cu-Li合金的局部腐蚀主要归因于合金相与合金基体间存在电势差,进而导致在腐蚀介质中形成微型腐蚀原电池。综述了Al-Cu-Li合金在NaCl溶液中的腐蚀行为以及热处理工艺对合金耐腐蚀性能的影响,重点分析了粗大第二相颗粒和时效析出相对Al-Cu-Li合金腐蚀性能的影响,研究了典型第3代Al-Cu-Li（2A97-T3、2A97-T6、2060-T8和2099-T83）合金以及航空用常规高强铝合金2024-T4在3种不同浓度NaCl溶液中的侵蚀行为以及在质量分数3.5%NaCl溶液中的电化学行为。综合分析各试样的微观腐蚀形貌、腐蚀电化学参数以及腐蚀程度,最终得出各试样的耐腐蚀性能由强至弱为：2A97-T3>2A97-T6>2024-T4>2060-T8>2099-T83。最后揭示了Al-Cu-Li合金在腐蚀介质中的腐蚀机理,总结了在海洋环境下铝合金的防腐措施。本文为后续Al-Cu-Li合金防腐性能的发展和飞机耐腐蚀性能的提升提供了参考。     

高强度耐腐蚀铝合金的研究进展

综述了近年来高强度耐腐蚀铝合金的研究现状,列举了几种应用较广、研究较深入的高强度耐腐蚀铝合金,并对其合金组成和热处理影响进行了讨论。总结探究了常用微量元素对铝合金强度及耐腐蚀性的影响及机理,并阐述了新型腐蚀表征手段和研究方法。同时指出,淬火速率和自然时效对合金性能影响的研究尚不全面,合金微观腐蚀研究及应力腐蚀理论仍有待进一步深入。     

高铝锌基合金的腐蚀研究进展

高铝锌基合金是近年来应用日益广泛的价廉、节能、优质的新材料。该类合金熔炼工艺简单,具有较好的力学性能、工艺性能,以及优良的耐磨性能。目前,工业上已用其部分代替青铜、黄铜、铸铁甚至球铁等结构材料。本文对铝锌二元合金相图的修正、高铝锌基合金耐腐蚀性能的研究进行了综述,对其腐蚀机理、研究方法和手段进行了阐述,最后介绍了目前高铝锌基合金耐腐蚀性研究的热点问题和发展方向。     

高强铝合金循环盐雾加速腐蚀行为与机理研究

目的 研究2A12铝合金在室内模拟及强化腐蚀环境下的腐蚀行为与机理,建立快速评价铝合金腐蚀寿命的加速试验方法。方法 利用设计的室内加速腐蚀环境试验谱,通过实施模拟海洋大气环境效应的循环盐雾加速腐蚀试验,采用外观检查、SEM、XRD及电化学测试等手段,表征了暴露不同周期样品的腐蚀失重、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、极化曲线及阻抗谱等腐蚀性能,分析和归纳了铝合金的加速腐蚀行为与机理。结果 随着腐蚀暴露时间的延长,2A12样品腐蚀失重动力学符合幂函数规律且关系式为D=1.662t^1.061,腐蚀速率呈现短暂降低后迅速增加再逐步下降的变化趋势;腐蚀形貌从腐蚀产物均匀分布到逐渐变得集中和突出表面,后期局部出现脱落,腐蚀产物成分均以Al2O3为主,与腐蚀机理分析的化学反应过程基本一致。极化曲线Tafel拟合结果表明,腐蚀电位整体呈现稳定并缓慢减小的变化趋势(?0.509~ ?0.392 V),腐蚀电流密度呈现先波动增加后减小的变化趋势(0.271~0.882 A/cm²);阻抗谱均在高频区表现为1个容抗弧,且容抗弧半径呈现“减小—增大—减小至稳定”的变化趋势;阻抗谱等效电路拟合结果表明,腐蚀产物膜电阻Rf呈现“增大—减小—增大—减小”的变化趋势,极化电阻Rp整体呈现先减小后增大的变化趋势。结论 循环盐雾环境对高强铝合金腐蚀的加速效果显著,从腐蚀动力学、腐蚀产物形貌及成分、电化学特性等角度,能够比较全面地表征铝合金的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究加速腐蚀试验的模拟性和相关性提供条件。