6061铝合金―紫铜接触件在海洋大气环境中的腐蚀与防护

发布时间：2021-04-26 06:42

　　在地铁供电系统中,刚性接触网由于其结构简单、便于安装和维修而被广泛应用。该刚性接触网由铝合金汇流排和铜接触线组成。然而,在潮湿的海洋大气环境下,接触网在使用过程中,铝合金材质的汇流排与铜接触线间存在较大的电位差,极易发生接触腐蚀,造成汇流排和铜接触线组成的供电回路电力消耗急剧增大而不能正常服役。这不仅给地铁运行带来安全隐患,还显著增加了地铁的运行成本。针对上述问题,本文先从探究铝合金-紫铜接触件的腐蚀入手,研究铝合金-紫铜接触件的腐蚀行为,揭示铝-铜接触件界面的接触腐蚀机理。随后,基于接触腐蚀的主要影响因素-材料接触界面状态,提出减缓铝合金-紫铜接触件腐蚀行为的两种途径:（1）减小结合表面粗糙度以降低界面缝隙宽度,从而阻碍腐蚀介质进入缝隙以提高其耐蚀性;（2）通过在铝合金表面电镀铜,使接触件间形成铜-铜结合表面,从而减小易导致腐蚀的电位差。通过设计正交试验来对比分析基体粗糙度、电镀电流密度、搅拌速度、电镀时间对镀层结合力、耐蚀性的影响,优化电镀工艺参数。通过系统研究,得到以下结果:铝合金-紫铜接触件在3.5%NaCl溶液下浸泡不同周期,在电偶腐蚀及缝隙腐蚀的共同作用下,加速了接触件中铝... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景概述
    1.2 接触腐蚀概述
        1.2.1 接触腐蚀及其分类
        1.2.2 接触腐蚀影响因素
    1.3 减缓铝合金-紫铜接触件腐蚀的方法设想
        1.3.1 提高接触表面光洁度
        1.3.2 铝合金表面电镀铜
    1.4 研究内容及方案
第二章 实验材料、设备及研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 性能检测与分析方法
        2.3.1 全浸实验研究方法
        2.3.2 电化学腐蚀测试
        2.3.3 腐蚀表面及镀层微观形貌分析
        2.3.4 镀层结合力检测
        2.3.5 镀层硬度检测
第三章 铝合金/紫铜接触件的腐蚀行为研究
    3.1 接触腐蚀实验装置的安装
    3.2 腐蚀表面形貌及截面微观结构
        3.2.1 不同腐蚀时间下试样表面宏观照片
        3.2.2 不同腐蚀时间下试样表面微观照片
        3.2.3 不同腐蚀时间下试样腐蚀层的截面结构
        3.2.4 XRD物相分析腐蚀产物
    3.3 腐蚀速率
    3.4 接触腐蚀机理
    3.5 本章小结
第四章 接触表面粗糙度对铝合金-紫铜接触件腐蚀行为的影响
    4.1 粗糙度测量
    4.2 干湿交替浸泡实验
    4.3 不同表面粗糙度下的6061-铝合金-紫铜接触件腐蚀表面形貌
        4.3.1 腐蚀表面宏观形貌
        4.3.2 腐蚀表面微观形貌
    4.4 腐蚀产物的XRD分析
    4.5 电化学测试
    4.6 粗糙度对腐蚀行为的影响机制
    4.7 本章小结
第五章 铝合金表面电镀铜对铝合金-紫铜接触件腐蚀行为的影响
    5.1 电镀铜层工艺过程
        5.1.1 镀前预处理
        5.1.2 酸性硫酸铜镀铜
    5.2 电镀铜层正交试验的设计
        5.2.1 试验方案
    5.3 电镀铜层性能的正交分析
        5.3.1 镀层的表面形貌及断面结构
        5.3.2 正交实验法优化镀层的结合性能
        5.3.3 正交实验法优化涂层的耐蚀性能
        5.3.4 正交试验优化涂层硬度
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间获得的成果
致谢



本文编号：3160937