铝合金焊接件在热带海洋大气环境中的腐蚀行为

发布时间：2021-11-05 08:16

　　热带海洋大气环境属高温、高湿、高盐雾、高光照辐射的苛刻腐蚀环境,对金属材料造成严重的腐蚀。而6061铝合金具有比强度高、质量轻、耐腐蚀性能好等优点,主要应用于海洋大气环境中,在我国船舶上层建筑和海洋装备工程中得到了广泛的应用。材料装备的制造离不开焊接这一加工方法,而焊接的加工必然带来组织的变化,进而导致材料耐蚀性的变化。因此,通过实验室模拟热带海洋大气环境,重点研究铝合金焊接后腐蚀行为变化,对于指导铝合金的实际应用具有一定的意义。本研究采用不同工艺参数的熔化极惰性气体保护焊（简称MIG焊）和搅拌摩擦焊（简称FSW焊）对6061铝合金进行焊接,选取力学性能和耐局部腐蚀性能较优的焊接接头开展周期浸润腐蚀试验,同时结合紫外光照射试验,利用SEM、XRD、EDS和电化学性能测试等手段,研究焊接前后材料在高温、高湿和高盐雾环境中腐蚀行为的变化及其发生机理,以及紫外光对材料腐蚀行为的影响。研究结果表明:MIG焊焊接工艺参数为焊接电流110A,焊接电压19V,焊接速度0.4m.min^-1表现出较优的力学性能和较高的抗局部腐蚀性能;FSW焊在焊接工艺参数为旋转速度600r.min... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 铝合金及其焊接接头的腐蚀研究
        1.2.1 铝合金点蚀
        1.2.2 铝合金晶间腐蚀
        1.2.3 铝合金剥蚀
        1.2.4 铝合金焊接接头耐蚀性能
    1.3 大气腐蚀试验的研究方法
        1.3.1 室外现场暴露实验
        1.3.2 室内加速模拟实验
        1.3.3 分析测试手段
    1.4 本课题研究目的与意义
    1.5 本课题主要内容
第2章 实验设备材料及研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 焊接工艺及参数设定
        2.2.1 MIG焊工艺参数
        2.2.2 FSW焊工艺参数
    2.3 分析测试方法
        2.3.1 金相组织分析
        2.3.2 力学性能测试
        2.3.3 电化学测试
        2.3.4 晶间腐蚀测试
        2.3.5 腐蚀失重测试
        2.3.6 腐蚀形貌表征
第3章 6061-T6 铝合金MIG焊接头组织力学与局部腐蚀性能研究
    3.1 引言
    3.2 焊接接头金相显微组织分析
    3.3 焊接接头力学性能及端口形貌分析
        3.3.1 焊接接头拉伸性能分析
        3.3.2 焊接接头端口形貌分析
    3.4 焊接接头显微硬度分析
    3.5 焊接接头局部腐蚀研究
        3.5.1 焊接接头晶间腐蚀敏感性分析
        3.5.2 焊接接头点蚀敏感性分析
    3.6 本章小结
第4章 6061-T6 铝合金FSW焊接头组织力学与局部腐蚀性能研究
    4.1 引言
    4.2 焊接接头金相显微组织分析
    4.3 焊接接头力学性能及端口形貌分析
        4.3.1 焊接接头拉伸性能分析
        4.3.2 焊接接头端口形貌分析
    4.4 焊接接头显微硬度分析
    4.5 焊接接头局部腐蚀研究
        4.5.1 焊接接头晶间腐蚀敏感性分析
        4.5.2 焊接接头点蚀敏感性分析
    4.6 本章小结
第5章 模拟热带海洋大气环境的腐蚀试验研究
    5.1 引言
    5.2 加速模拟实验设计
        5.2.1 环境谱参数选择
        5.2.2 当量折算的原理及系数
        5.2.3 加速模拟环境条件和时间的确定
        5.2.4 周期浸润实验
    5.3 腐蚀失重结果
    5.4 腐蚀形貌分析
        5.4.1 原始腐蚀表面形貌
        5.4.2 去除腐蚀产物表面形貌
    5.5 腐蚀产物分析
    5.6 带腐蚀产物试样电化学测试
        5.6.1 极化曲线测试
        5.6.2 交流阻抗测试
    5.7 腐蚀动力学方程
    5.8 本章小结
第6章 紫外辐射对6061-T6 铝合金及其焊接接头腐蚀影响
    6.1 引言
    6.2 紫外辐射试验设计
        6.2.1 试样制备
        6.2.2大气腐蚀暴露实验
    6.3 腐蚀失重结果
    6.4 腐蚀形貌分析
        6.4.1 原始腐蚀表面形貌
        6.4.2 去除腐蚀产物表面形貌
    6.5 腐蚀产物分析
    6.6 带腐蚀产物试样电化学测试
        6.6.1 极化曲线测试
        6.6.2 交流阻抗测试
    6.7 机理分析
    6.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]SO2对海洋大气环境中含铬耐候钢腐蚀行为的影响[J]. 付贵勤,李东亮,朱苗勇.  钢铁. 2018(12)
[3]人工时效7055铝合金晶间腐蚀形貌与微观机理的关系[J]. 章国辉,杨修波,黄磊萍,陈江华.  稀有金属材料与工程. 2018(11)
[4]碳钢在模拟海洋工业大气环境中初期腐蚀行为研究[J]. 郭明晓,潘晨,王振尧,韩薇.  金属学报. 2018(01)
[5]浅谈铝合金在船舶与海洋工程中的应用[J]. 陈昊杰.  建材与装饰. 2017(30)
[6]南海海洋大气环境下铝合金腐蚀与防护研究[J]. 高安江,岳亮.  世界有色金属. 2017(04)
[7]大气腐蚀性气体对金属材料的影响与防护[J]. 费敬媛.  汽车工程师. 2016(07)
[8]SO2质量分数对污染海洋大气环境中高强钢E690腐蚀行为的影响[J]. 马宏驰,刘智勇,杜翠薇,杨小佳,李晓刚,逄昆.  机械工程学报. 2016(16)
[9]铝合金在船舶和海洋工程中的应用[J]. 齐忠原,巫瑞智,王国军,王强,侯乐干.  轻合金加工技术. 2016(01)
[10]铝合金焊接接头腐蚀行为与防护方法的研究进展[J]. 安江峰,吴忠良,樊栋,陈散兴,张三平.  材料保护. 2015(09)

博士论文
[1]35CrMo高强度钢在海洋大气中的氢渗透行为与环境致脆机理研究[D]. 于青.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2008

硕士论文
[1]越印关系视角下的南海问题研究[D]. 张炜丹.郑州大学 2016
[2]热带海洋大气环境中钢腐蚀异常原因研究[D]. 王成章.重庆大学 2006



本文编号：3477425