喷丸处理对铝合金抗再腐蚀性能的规律研究

发布时间：2017-09-12 12:26

  本文关键词：喷丸处理对铝合金抗再腐蚀性能的规律研究

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【摘要】：飞机蒙皮、梁等铝合金重要结构件,在服役前通常采用喷丸处理,以提高构件的抗腐蚀性能。由于受使用年限、外界环境等多方面的影响,铝合金表面会出现不同程度的腐蚀产物、凹坑等缺陷。构件经维护处理后,表面的腐蚀产物、蚀坑等缺陷也难以完全清除或复原,因此会降低构件本身的抗腐蚀能力。针对这种状况,分析铝合金喷丸构件腐蚀前后的抗应力腐蚀、腐蚀疲劳性能变化,以及探讨腐蚀后的喷丸构件表面是否需要再喷丸处理,会对铝合金构件的维修具有很好的指导意义。本文以表面不同喷丸处理状态的7075铝合金为试验对象,研究的主要内容和结论如下:(1)针对不同表面状态的铝合金试样,在多种试验条件下进行慢应变速率试验。结果表明试样喷丸后,其屈服、抗拉强度等抗应力腐蚀性能会有一定程度的提升;若喷丸表面由双面变为四面,这些性能的提升率会更大一些。同时还探讨了试验条件对喷丸试样抗应力腐蚀性能指标的影响程度。(2)针对不同喷丸状态的铝合金试样,通过改变NaCl浓度、pH值、温度、时间四种腐蚀条件以获得不同程度的腐蚀损伤,再进行慢应变速率对比试验。结果表明,对于相同喷丸状态的铝合金试样,腐蚀后材料的抗应力腐蚀性能会下降;试样腐蚀后若再进行喷丸处理,材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等性能都会有不同程度的回升。(3)经相同条件的预腐蚀处理,铝合金试样在腐蚀前若进行喷丸处理,材料的屈服强度、抗拉强度等抗应力腐蚀性能会有提高;喷丸试样腐蚀后若再进行喷丸处理,这些性能还会有进一步的提升。同时还分析了预腐蚀处理时NaCl浓度、温度、时间、pH值四种腐蚀条件对材料屈服强度、抗拉强度、延伸率的影响程度。(4)对表面不喷丸、三面喷丸两类铝合金试样,经预腐蚀处理后进行疲劳寿命对比。结果表明,若试样在腐蚀前进行喷丸处理,其疲劳寿命将有明显的提升;若喷丸试样腐蚀后再进行喷丸处理,其疲劳寿命还会得到进一步的提升。从试样断裂位置来看,喷丸处理会削弱铝合金试样截面突变处的应力集中。同时还分析了预腐蚀处理时NaCl浓度、温度、时间三种腐蚀条件对材料疲劳寿命的影响程度。
【关键词】：喷丸处理 铝合金 腐蚀性能 应力腐蚀开裂 腐蚀疲劳
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG668;TG146.21
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 课题的研究意义及来源11
• 1.2 超高强铝合金11-13
• 1.2.1 国内外的发展状况11-12
• 1.2.2 合金的组成及性能12-13
• 1.2.3 7075铝合金的研究现状13
• 1.3 铝合金腐蚀的失效形式13-16
• 1.3.1 铝氧化膜的腐蚀原理13-14
• 1.3.2 铝合金在腐蚀介质中的失效形式14
• 1.3.3 应力及腐蚀介质共同作用下的失效14-16
• 1.3.4 应力腐蚀与腐蚀疲劳的研究现状16
• 1.4 喷丸处理技术16-19
• 1.4.1 喷丸处理技术的发展16-17
• 1.4.2 喷丸处理技术的强化机理17-18
• 1.4.3 新型喷丸技术18-19
• 1.5 本文的研究方法及内容19-20
• 1.6 本章小结20-21
• 第二章 试验材料和试验方法21-31
• 2.1 试样制备21-22
• 2.1.1 拉伸试样21
• 2.1.2 疲劳试样21-22
• 2.2 材料的成份及性能22-24
• 2.2.1 元素成份22
• 2.2.2 力学性能22-24
• 2.3 喷丸试验方法24-28
• 2.3.1 喷丸试验设备及弹丸24
• 2.3.2 喷丸工艺参数24-26
• 2.3.3 试样喷丸时的工艺方法26-28
• 2.4 应力腐蚀试验方法28-30
• 2.5 腐蚀疲劳试验方法30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 喷丸处理对铝合金抗应力腐蚀性能影响31-42
• 3.1 表面喷丸状态在不同SSRT条件下的SCC性能31-36
• 3.1.1 三类试样在不同SSRT条件下的试验结果31-34
• 3.1.2 三类试样的试验结果分析34-36
• 3.2 四面喷丸试样受SSRT条件的影响36-40
• 3.2.1 溶液NaCl浓度36-37
• 3.2.2 溶液pH值37-38
• 3.2.3 溶液温度38-39
• 3.2.4 拉伸速率39-40
• 3.2.5 四种SSRT变量的影响对比40
• 3.3 本章小结40-42
• 第四章 铝合金预腐蚀后的抗应力腐蚀性能分析42-65
• 4.1 试样的预腐蚀处理42-44
• 4.2 铝合金试样在腐蚀前后的SCC性能变化44-48
• 4.2.1 四面喷丸试样44-45
• 4.2.2 双面喷丸试样45-46
• 4.2.3 不喷丸试样46-48
• 4.3 预腐蚀后不同表面状态试样的SCC性能对比48-58
• 4.3.1 预腐蚀处理后五类试样的SSRT试验结果48-56
• 4.3.2 五类试样的SSRT试验结果对比分析56-58
• 4.4 预腐蚀条件对铝合金SCC性能的影响58-63
• 4.4.1 不同NaCl浓度58-60
• 4.4.2 不同pH值60-61
• 4.4.3 不同温度61-62
• 4.4.4 不同时间62-63
• 4.4.5 四种腐蚀影响因素对比63
• 4.5 本章小结63-65
• 第五章 铝合金预腐蚀后的抗腐蚀疲劳性能分析65-73
• 5.1 疲劳试样的预腐蚀处理65-66
• 5.2 喷丸状态对试样的疲劳寿命影响66-69
• 5.2.1 腐蚀较轻试样的疲劳寿命66-68
• 5.2.2 腐蚀严重试样的疲劳寿命68-69
• 5.3 预腐蚀条件对喷丸试样的疲劳寿命影响69-71
• 5.3.1 腐蚀时间69-70
• 5.3.2 腐蚀温度70-71
• 5.3.3 溶液NaCl浓度71
• 5.3.4 三种腐蚀条件对疲劳寿命的影响程度71
• 5.4 本章小结71-73
• 结论与展望73-75
• 一、结论73-74
• 二、展望74-75
• 参考文献75-81
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果81-82
• 致谢82-83
• 附件83

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本文编号：837242