深冷处理AZ31镁合金CMT焊接接头耐腐蚀性性能研究
发布时间：2021-07-25 21:45
镁合金拥有质量轻、力学性能优良、节能环保等一系列优点,与其焊接构件被广泛应用于航空航天、交通轨道和民用领域中。然而,镁合金表面自发生成的氧化膜极易发生破坏,难以对基体形成保护作用,尤其当焊接构件处于Cl—环境中,点蚀很快发生,进而扩展成为局部大面积腐蚀使接头失效。接头耐蚀性能差的问题已经成为镁合金焊接构件发展的瓶颈,所以对镁合金接头进行腐蚀性研究意义重大。深冷处理能够改善材料微观组织,本文采用深冷处理方法旨在通过改善AZ31镁合金CMT接头的微观组织达到提高其耐腐蚀性能的效果。论文以热轧退火态AZ31变形镁合金板材作为母材,采用Cold Metal Transfer（CMT）焊接方法进行焊接,通过微观组织观察、扫描电镜和能谱分析、X射线衍射等微观分析手段和电化学阻抗谱试验、动电位极化曲线测试等电化学腐蚀实验,研究焊接接头经深冷处理后在模拟海洋环境3.5wt.%NaCl介质中的腐蚀行为与规律,寻找提高AZ31镁合金CMT焊接接头耐蚀性的焊后处理工艺方法。研究结果表明:在不同深冷参数设置条件下AZ31镁合金CMT焊接接头的内部组织结构得以改变,随深冷温度降低、时间延长接头内产生大量热应力和...
【文章来源】：太原科技大学山西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 镁及变形镁合金的基本特征
1.2 变形镁合金及其耐蚀性的研究现状
1.2.1 变形镁合金的发展现状
1.2.2 镁合金的腐蚀机理及影响因素
1.2.3 提高镁合金耐腐蚀性措施的研究现状
1.3 变形镁合金的焊接现状
1.3.1 镁及变形镁合金的焊接性
1.3.2 MIG焊与冷金属过渡（CMT）焊接技术
1.4 镁合金接头耐蚀性的研究现状
1.5 镁合金深冷处理的研究现状
1.5.1 深冷处理概述
1.5.2 镁合金及其焊接接头的深冷处理研究现状
1.6 课题的研究意义和内容
第二章 镁合金焊接工艺及其接头深冷工艺试验
2.1 AZ31镁合金CMT焊接工艺试验
2.2 深冷处理工艺试验
第三章 深冷处理对AZ31镁合金CMT接头焊缝区微观组织的影响
3.1 相结构与微观组织试验
3.1.1 X射线衍射测试(XRD)
3.1.2 金相组织观察(OM)
3.1.3 扫描电子显微镜（SEM）观察和能谱(EDS)分析
3.2 金相组织观察与分析
3.2.1 未深冷的接头焊缝区微观组织
3.2.2 不同温度、相同时间深冷处理条件下焊缝区微观组织比较
3.2.3 相同温度、不同时间深冷处理条件下焊缝区微观组织比较
3.3 XRD相分析与SEM微观组织分析
3.3.1 接头焊缝区XRD结果分析
3.3.2 接头焊缝区SEM和EDS分析
3.3.3 不同温度、相同时间深冷处理条件下焊缝区SEM图比较
3.3.4 相同温度、不同时间深冷处理条件下焊缝区SEM图比较
3.4 本章小结
第四章 焊接接头的电化学腐蚀试验
4.1 电化学腐蚀试验
4.2 试验的电化学理论概述
4.2.1 电化学阻抗谱（EIS）
4.2.2 电位扫描动电位极化曲线（LSV）
4.3 EIS测试结果与讨论
4.3.1 接头焊缝区的EIS测试结果
4.3.2 不同温度、相同时间深冷处理焊缝区的EIS测试结果
4.3.3 相同温度，不同时间深冷处理焊缝区的EIS测试结果
4.3.4 EIS实验结果综合分析
4.4 LSV试验结果综合分析
4.5 深冷处理改善AZ31镁合金CMT接头焊缝区耐蚀性机制
4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加Sr后Mg-6Al合金的微观组织和耐腐蚀性研究[J]. 郭亚举. 铸造技术. 2014(11)
[2]镁合金焊接接头表面自纳米化及其疲劳性能研究现状与展望[J]. 于影霞,何柏林. 材料导报. 2013(17)
[3]镁和钛异种金属冷金属过渡焊接接头微观组织及力学性能的分析[J]. 王涛,曹睿,陈剑虹,李金梅. 机械工程学报. 2014(04)
[4]稀土Sm对AZ92镁合金耐腐蚀性能的影响[J]. 吴道高,颜世宏,李宗安,王志强,王祥生. 稀有金属. 2013(02)
[5]深冷处理时间对AZ31镁合金耐蚀性的影响[J]. 吴志生,弓晓园,赵菲,李岩,李璐,杨栋. 焊接技术. 2013(01)
[6]快速凝固工艺对AZ91HP镁合金腐蚀性能的影响[J]. 马国峰,蔡静,娄德元,贺春林. 沈阳大学学报(自然科学版). 2012(05)
[7]镁合金表面超疏水性的构建及耐腐蚀性分析[J]. 黄艳萍,张友法,余新泉,陈锋. 东南大学学报(自然科学版). 2012(05)
[8]微弧氧化处理提高AZ31B镁合金搅拌摩擦焊焊缝的耐蚀性[J]. 马颖,李伟荣. 兰州理工大学学报. 2012(04)
[9]CMT能量输入特点与熔滴过渡行为[J]. 张洪涛,冯吉才,胡乐亮. 材料科学与工艺. 2012(02)
[10]Gd、Y对ZK60镁合金腐蚀行为的影响[J]. 张帆,黄国基,杜志惠,张浩,张绪虎. 宇航材料工艺. 2012(01)
博士论文
[1]AZ31B镁合金TIG焊接接头的深冷强化机理[D]. 赵菲.太原科技大学 2012
[2]镁合金焊接接头腐蚀行为及电弧喷涂防护研究[D]. 徐荣正.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]AZ31镁合金焊接接头化学镀膜及其耐腐蚀性研究[D]. 崔建红.太原科技大学 2014
[2]深冷处理的AZ31镁合金TIG焊接头微观组织与力学性能[D]. 曾亮.太原科技大学 2012
[3]深冷处理对AZ31镁合金TIG焊接接头耐腐蚀性能影响的研究[D]. 弓晓园.太原科技大学 2012
[4]合金化元素对镁合金耐蚀性能的影响[D]. 李芳君.重庆大学 2012
[5]AZ91-xMn合金微观组织和耐蚀性能的研究[D]. 王跃琪.太原理工大学 2011
[6]镁合金几种不同焊接接头的腐蚀行为及其防护[D]. 孙转平.吉林大学 2010
[7]镁合金腐蚀与防护的研究[D]. 张志富.西北工业大学 2004
本文编号：3302837
【文章来源】：太原科技大学山西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 镁及变形镁合金的基本特征
1.2 变形镁合金及其耐蚀性的研究现状
1.2.1 变形镁合金的发展现状
1.2.2 镁合金的腐蚀机理及影响因素
1.2.3 提高镁合金耐腐蚀性措施的研究现状
1.3 变形镁合金的焊接现状
1.3.1 镁及变形镁合金的焊接性
1.3.2 MIG焊与冷金属过渡（CMT）焊接技术
1.4 镁合金接头耐蚀性的研究现状
1.5 镁合金深冷处理的研究现状
1.5.1 深冷处理概述
1.5.2 镁合金及其焊接接头的深冷处理研究现状
1.6 课题的研究意义和内容
第二章 镁合金焊接工艺及其接头深冷工艺试验
2.1 AZ31镁合金CMT焊接工艺试验
2.2 深冷处理工艺试验
第三章 深冷处理对AZ31镁合金CMT接头焊缝区微观组织的影响
3.1 相结构与微观组织试验
3.1.1 X射线衍射测试(XRD)
3.1.2 金相组织观察(OM)
3.1.3 扫描电子显微镜（SEM）观察和能谱(EDS)分析
3.2 金相组织观察与分析
3.2.1 未深冷的接头焊缝区微观组织
3.2.2 不同温度、相同时间深冷处理条件下焊缝区微观组织比较
3.2.3 相同温度、不同时间深冷处理条件下焊缝区微观组织比较
3.3 XRD相分析与SEM微观组织分析
3.3.1 接头焊缝区XRD结果分析
3.3.2 接头焊缝区SEM和EDS分析
3.3.3 不同温度、相同时间深冷处理条件下焊缝区SEM图比较
3.3.4 相同温度、不同时间深冷处理条件下焊缝区SEM图比较
3.4 本章小结
第四章 焊接接头的电化学腐蚀试验
4.1 电化学腐蚀试验
4.2 试验的电化学理论概述
4.2.1 电化学阻抗谱（EIS）
4.2.2 电位扫描动电位极化曲线（LSV）
4.3 EIS测试结果与讨论
4.3.1 接头焊缝区的EIS测试结果
4.3.2 不同温度、相同时间深冷处理焊缝区的EIS测试结果
4.3.3 相同温度，不同时间深冷处理焊缝区的EIS测试结果
4.3.4 EIS实验结果综合分析
4.4 LSV试验结果综合分析
4.5 深冷处理改善AZ31镁合金CMT接头焊缝区耐蚀性机制
4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加Sr后Mg-6Al合金的微观组织和耐腐蚀性研究[J]. 郭亚举. 铸造技术. 2014(11)
[2]镁合金焊接接头表面自纳米化及其疲劳性能研究现状与展望[J]. 于影霞,何柏林. 材料导报. 2013(17)
[3]镁和钛异种金属冷金属过渡焊接接头微观组织及力学性能的分析[J]. 王涛,曹睿,陈剑虹,李金梅. 机械工程学报. 2014(04)
[4]稀土Sm对AZ92镁合金耐腐蚀性能的影响[J]. 吴道高,颜世宏,李宗安,王志强,王祥生. 稀有金属. 2013(02)
[5]深冷处理时间对AZ31镁合金耐蚀性的影响[J]. 吴志生,弓晓园,赵菲,李岩,李璐,杨栋. 焊接技术. 2013(01)
[6]快速凝固工艺对AZ91HP镁合金腐蚀性能的影响[J]. 马国峰,蔡静,娄德元,贺春林. 沈阳大学学报(自然科学版). 2012(05)
[7]镁合金表面超疏水性的构建及耐腐蚀性分析[J]. 黄艳萍,张友法,余新泉,陈锋. 东南大学学报(自然科学版). 2012(05)
[8]微弧氧化处理提高AZ31B镁合金搅拌摩擦焊焊缝的耐蚀性[J]. 马颖,李伟荣. 兰州理工大学学报. 2012(04)
[9]CMT能量输入特点与熔滴过渡行为[J]. 张洪涛,冯吉才,胡乐亮. 材料科学与工艺. 2012(02)
[10]Gd、Y对ZK60镁合金腐蚀行为的影响[J]. 张帆,黄国基,杜志惠,张浩,张绪虎. 宇航材料工艺. 2012(01)
博士论文
[1]AZ31B镁合金TIG焊接接头的深冷强化机理[D]. 赵菲.太原科技大学 2012
[2]镁合金焊接接头腐蚀行为及电弧喷涂防护研究[D]. 徐荣正.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]AZ31镁合金焊接接头化学镀膜及其耐腐蚀性研究[D]. 崔建红.太原科技大学 2014
[2]深冷处理的AZ31镁合金TIG焊接头微观组织与力学性能[D]. 曾亮.太原科技大学 2012
[3]深冷处理对AZ31镁合金TIG焊接接头耐腐蚀性能影响的研究[D]. 弓晓园.太原科技大学 2012
[4]合金化元素对镁合金耐蚀性能的影响[D]. 李芳君.重庆大学 2012
[5]AZ91-xMn合金微观组织和耐蚀性能的研究[D]. 王跃琪.太原理工大学 2011
[6]镁合金几种不同焊接接头的腐蚀行为及其防护[D]. 孙转平.吉林大学 2010
[7]镁合金腐蚀与防护的研究[D]. 张志富.西北工业大学 2004
本文编号：3302837
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