盐溶液中钢铝异质复合接头耐久性研究

为探究钢铝异质自冲铆—粘接接头（粘铆复合接头）在盐性环境中的耐久性-腐蚀行为和力学性能,以0.6 mol/L的NaCl溶液作为腐蚀液,对DP590-5052粘铆复合试件进行干湿周浸加速腐蚀试验,结合腐蚀动力学、静力学试验和扫描电子显微镜进行分析。结果表明：盐性环境中钢铝试件失重量一直增加,腐蚀速率逐渐减小;腐蚀初期,盐性环境对接头静强度及抗冲击能力并未产生不利影响;盐性环境并未改变钢铝异质粘铆复合接头的失效模式,均为铆钉从下板被拉脱,随着腐蚀时间增加,内锁结构区域出现大量凹坑与凸起,影响了失效过程中接头的变形特征。     

粘接剂对复合材料/钢自冲铆接头力学性能的影响

为探究粘接剂对碳纤维增强复合材料(CFRP)与镀锌高强钢(DP780)自冲铆单搭接头力学性能的影响,通过自冲铆设备分别制备CFRP-DP780自冲铆单搭接头和粘铆复合自冲铆单搭接头两种不同试件,通过拉伸-剪切试验测试其接头的静力学性能并分析其接头的失效形式。结果表明:与自冲铆接头相比,复合接头静强度提高45.3%,能量吸收值降低9.1%;粘接剂使得粘铆复合接头的钉脚张开度、残余底厚和钉头高度分别减少了0.052、0.046和0.052mm;复合接头的失效形式,表现为胶层断裂,CFRP板撕裂,机械内锁没有遭到破坏。自冲铆接头失效形式为碳纤维板缓慢撕裂,上板与铆钉分离,机械内锁完好。     

镍磷镀层对车用镁合金点焊接头腐蚀防护分析

在车用镁合金AZ31B点焊接头通过化学镀的方法形成Ni-P镀层,并通过失重试验和电化学试验分析有、无镀层情况下母材与焊点的耐蚀性能。试验结果表明：母材Ni-P镀层表面微观形貌优于焊点Ni-P镀层表面微观形貌,60min内形成的镀层厚度分别为8.10μm和9.90μm。同一时间内无论有、无镀层,母材的失重量均低于焊点,腐蚀速率近似线性增加,有镀层时增加趋势缓慢。形成Ni-P镀层后,焊点和母材的自腐蚀电位提高,自腐蚀电流减小,显著降低了腐蚀速率。     

超声冲击对SMA490BW耐候钢焊接接头腐蚀疲劳影响研究

采用USP-300超声表面加工装置对SMA490BW耐候钢表面进行超声冲击处理。研究超声冲击前后试件的显微组织、显微硬度和残余应力,比较超声冲击前后SMA490BW耐候钢焊接接头的腐蚀速率和腐蚀疲劳寿命。通过光学显微镜观察超声冲击后SMA490BW耐候钢的显微组织,采用测试仪器测试焊接接头的表面硬度和残余应力,分析超声冲击提高SMA490BW耐候钢抗腐蚀性及其疲劳寿命的机理。试验结果表明,超声冲击处理能使材料表层晶粒细化形成致密的塑性变形层,提高显微硬度,并在材料表面引入有效的残余压应力,降低腐蚀速率,减小失重量。同时,超声冲击处理后裂纹扩展路径变得更加复杂,裂纹扩展速率降低,焊接接头腐蚀疲劳寿命得到提高。     

渗硼对Q235钢耐铝液腐蚀性能的影响

研究渗硼对钢耐铝液的腐蚀性能的影响,通过固体渗硼的方法在Q235表面获得渗硼层,并在750℃对未渗硼试样和渗硼试样在纯铝液中分别腐蚀1、2、3、4和5 h,测量试样的腐蚀失重、观察界面的腐蚀形貌并测定其物相,分析并研究渗硼层耐铝液腐蚀的机理。研究发现,渗硼层组织与基体结合紧密,750℃腐蚀5 h后,仍有渗硼层存在,对基体有良好的保护作用。渗硼层隔绝了铝液接触铁基体,减缓Fe_2Al_5的生长,降低剥落腐蚀概率,减缓铁基体溶解腐蚀速率,提高基体的耐铝液腐蚀性能。     

地铁迷流对钢筋混凝土中钢筋腐蚀的模拟试验研究

依据地铁迷流对地下埋设的金属管线和钢筋混凝土主体结构中钢筋发生阳极氧化的电化学腐蚀机理，模拟了钢筋混凝土试件处于水和土壤中的两种腐蚀介质，并就混凝土中的钢筋在不同外电压时发生的腐蚀进行了试验，同时测定了当混凝土试件处于两种腐蚀介质时，其中钢筋发生电化学腐蚀的电化学当量和腐蚀速率。通过实验数据分析，得出钢筋的电化学当量和腐蚀速率受其所在腐蚀环境介质的影响，其在自然腐蚀状态下的电化学当量不适用于计算地铁迷流在混凝土中对钢筋产生的腐蚀量。     

复合连接方式对AA5052铝合金板材接头性能的影响

用同种AA5052铝合金板材进行了压印-粘接复合连接、自冲铆-粘接复合连接和点焊-粘接复合连接试验,比较了三种连接接头的失效模式,分析了连接接头的拉剪载荷-位移曲线及能量吸收值图。结果表明,自冲铆-粘接复合连接和点焊-粘接复合连接最大平均失效载荷值较大,压印-粘接复合连接最大平均失效载荷值为自冲铆-粘接复合连接最大平均失效载荷值的89%,为点焊-粘接复合连接最大平均失效载荷值的83.89%;自冲铆-粘接复合连接的能量吸收值是压印-粘接复合连接能量吸收值的6.32倍,点焊-粘接复合连接的能量吸收值是压印-粘接的5.52倍。通过三种连接方式的对比分析,自冲铆-粘接复合连接能够更好的满足静力学性能要求,并且缓冲能力较好。     

泡沫镍三明治结构自冲铆接头的力学性能

为探究三明治结构自冲铆接头的力学性能,以自冲铆连接设备对AA5052铝合金板料和泡沫镍夹层进行连接;通过拉伸-剪切试验研究接头的峰值载荷、最大位移及能量吸收能力,并分析接头的失效形式及宏观失效机理;此外,运用MATLAB对接头的峰值载荷和最大位移进行分析。结果表明,泡沫镍夹层有利于增大接头的钉脚张开度,并改善应力分布。泡沫镍夹层使接头静失效载荷增加了8.9%;随着泡沫镍夹层厚度的增加,三明治结构自冲铆接头的抗拉强度呈降低趋势,但接头的能量吸收值相对提高;AA5052铝合金三明治结构自冲铆接头的失效模式为铆钉脱离下板。     

渗硼对Q235钢耐铝液腐蚀性能影响研究

为研究渗硼对钢耐铝液的腐蚀性能的影响,通过固体渗硼的方法在Q235表面获得渗硼层,并在750℃对未渗硼试样和渗硼试样在纯铝液中分别腐蚀1h、2h、3h、4h和5h,测量试样的腐蚀失重、观察界面的腐蚀形貌并测定其物相,分析并研究渗硼层耐铝液腐蚀的机理。研究发现：渗硼层组织与基体结合紧密,750℃腐蚀5小时后,仍有渗硼层存在,对基体有良好的保护作用。渗硼层隔绝了Al液接触Fe基体,减缓Fe₂Al₅的生长,降低剥落腐蚀概率,减缓Fe基溶解腐蚀速率,提高基体的耐铝液腐蚀性能。     

泡沫镍三明治结构自冲铆接头力学性能

为探究三明治结构自冲铆接头的力学性能,以自冲铆连接设备对AA5052铝合金板料和泡沫镍夹层进行连接;通过拉伸-剪切试验研究接头的峰值载荷、最大位移及能量吸收能力,并分析接头的失效形式及宏观失效机理;此外,运用MATLAB对接头的峰值载荷和最大位移进行分析。结果表明,泡沫镍夹层有利于增大接头的钉脚张开度,并改善应力分布。泡沫镍夹层使接头静失效载荷增加了8.9%;随着泡沫镍夹层厚度的增加,三明治结构自冲铆接头的抗拉强度呈降低趋势,但接头的能量吸收值相对提高;AA5052铝合金三明治结构自冲铆接头的失效模式为铆钉脱离下板。     

三明治结构自冲铆接头力学性能及失效模式分析

为了探究泡沫金属夹层对自冲铆接头抗压能力和抗剪能力的影响,分别使用1 mm泡沫铜和泡沫铁镍作为夹层制作单搭和十字搭自冲铆接头,使用MTS拉伸试验机对试件进行拉剪和剥离试验,对比接头的力学性能,使用电子扫描显微镜对十字搭泡沫铁镍夹层接头拉脱区进行分析。结果表明: 5052-泡沫铜-5052接头的失效载荷和能量吸收值均小于相同搭接形式的5052-泡沫铁镍-5052接头;单搭接头下板拉伸方向的铆扣几乎不撕裂,朝向两端的撕裂逐渐加剧,泡沫铁镍夹层接头下板与铆钉中心线重合的位置发生断裂;十字搭接头失效模式为铆钉先变形挤压下板,再撕裂铆扣处面板脱出,钉脚经过夹层挤压的地方时刮擦突出的金属表面。     

高硫化氢环境下液压支架油缸镀层适应性研究

从以H2S气体对主的腐蚀性煤矿环境出发,选取全铜、铜铬及双铬镀层为研究对象,采用酸性盐雾腐蚀试验、实验室模拟环境、井下挂块等试验方法研究Cl-、H2S气体等复杂环境对镀层的腐蚀作用,以金相组织、SEM图像以及EDS能谱表征失效镀层的微观结构和腐蚀产物,并探讨了镀层在煤矿井下的失效原因和腐蚀机理。结果表明,在以Cl-为腐蚀介质的盐雾试验中,铜铬镀层耐蚀性优于双铬镀层;全铜镀层在实验室模拟H2S环境中出现变暗变色等现象;以H2S为主的实际煤矿井下环境中,双铬镀层未发现腐蚀,但铜铬镀层出现脱落、掉皮等严重腐蚀现象,全铜和铜铬的腐蚀产物中发现Cu、S、Cr、Fe等元素;井下H2S气体在高湿环境中,黏附在镀层表面,腐蚀破坏穿透镀层后Cl-、H+等有害离子进入镀层内部,铜、铁组成原电池导致腐蚀进一步恶化。     

滨海矿山充填假底中钢筋腐蚀行为与防护研究

滨海地区资源开发是当代矿业发展的趋势之一.充填采矿工艺中胶结充填假底稳定性是保障地下安全开采的关键,而滨海矿山深部盐卤环境极易造成其腐蚀失稳,成为滨海地区资源开发的一大阻碍.以国内某大型滨海金矿为工程背景,现场采集制样,通过实验室自制装置模拟还原充填假底内部腐蚀环境,采用电化学分析等方法研究充填假底内HPB235钢的腐...     

硫酸介质中缓蚀剂对碳钢腐蚀和缓蚀性能的研究

针对酸性介质中A3碳钢的腐蚀现象, 考察了单一药剂和复配药剂在硫酸介质中的缓蚀性能, 并以失重法、极化曲线法、电子扫描电镜法为表征。失重法得出L-甲硫氨酸的缓蚀性能高于L-半胱氨酸, 且L-甲硫氨酸∶碘化钾∶Tween-80=500∶50∶6时, 缓蚀性能最好, 可达89.99%; 极化曲线显示L-半胱氨酸和L-甲硫氨酸为以阳极为主的混合型缓蚀剂, 其复配缓蚀剂主要为阳极缓蚀剂; 电子扫描显微镜显示添加了缓蚀剂的硫酸中碳钢表面平整均匀, 说明缓蚀剂分子在金属表面形成了一层保护膜, 使得金属表面免受酸液的腐蚀。拟合吸附模型研究结果表明, L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸都符合Langmuir等温吸附模型。     

非金属夹层对自冲铆接头力学性能的影响

以1420铝锂合金为面板,分别制备无夹层的AA1组接头、0.1mm厚涤纶塑料薄膜(PET)夹层的AA2组接头和1.0mm厚聚碳酸酯实心板(PC)夹层的AA3组接头,对三组试件进行重复拉伸试验研究接头的成形质量、失效模式、静失效载荷和能量吸收值。结果表明,非金属夹层会阻碍钉脚的张开,且随着夹层厚度的增加,阻碍钉脚张开的能力变大;钉脚张开大的接头上板发生大的屈服,铆钉与上板连接处和下板铆扣部位发生撕裂,钉脚张开度小的接头易使下板产生裂纹;非金属夹层会提高接头力学性能的稳定性,降低接头的静载荷值,减弱接头的抗冲击能力和机器运动的平稳性。     

预制非贯通单组裂隙岩石模型力学参数的实验研究

开展裂隙岩体破坏的力学特性的研究始终是岩体力学研究领域的重要课题,预制裂隙岩石模型是了解和掌握岩石破坏机理的一条重要途径,本文预置裂隙的水泥砂浆试块模拟节理发育的裂隙岩石,通过单轴压缩试验与剪切试验研究节理影响下的岩石力学参数的变化,并演示了裂隙的扩展贯通过程。研究表明：(1)岩体内部节理面的张开扩展延伸直至贯通从而引起非贯通节理岩体的破坏。(2)岩石模型的单轴抗压强度随着节理角度的增加逐渐下落,在节理角度达到45°时,试块的单轴抗压强度出现最小值,随后开始反向增大。(3)岩石模型单轴抗压强度与节理贯通率的关系满足一定的关系式,单轴抗压强度随着节理贯通率的增大而不断降低。(4)随着法向应力的增加,裂隙岩石模型的峰值剪应力也相应线性增大,当节理面存在充填物时会一定程度上会提高裂隙岩石的强度。这为裂隙岩石的破坏机理提供了重要的参考依据。