鋁合金焊接件在熱帶海洋大氣環(huán)境中的腐蝕行為
發(fā)布時間:2021-11-05 08:16
熱帶海洋大氣環(huán)境屬高溫、高濕、高鹽霧、高光照輻射的苛刻腐蝕環(huán)境,對金屬材料造成嚴(yán)重的腐蝕。而6061鋁合金具有比強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕性能好等優(yōu)點,主要應(yīng)用于海洋大氣環(huán)境中,在我國船舶上層建筑和海洋裝備工程中得到了廣泛的應(yīng)用。材料裝備的制造離不開焊接這一加工方法,而焊接的加工必然帶來組織的變化,進而導(dǎo)致材料耐蝕性的變化。因此,通過實驗室模擬熱帶海洋大氣環(huán)境,重點研究鋁合金焊接后腐蝕行為變化,對于指導(dǎo)鋁合金的實際應(yīng)用具有一定的意義。本研究采用不同工藝參數(shù)的熔化極惰性氣體保護焊(簡稱MIG焊)和攪拌摩擦焊(簡稱FSW焊)對6061鋁合金進行焊接,選取力學(xué)性能和耐局部腐蝕性能較優(yōu)的焊接接頭開展周期浸潤腐蝕試驗,同時結(jié)合紫外光照射試驗,利用SEM、XRD、EDS和電化學(xué)性能測試等手段,研究焊接前后材料在高溫、高濕和高鹽霧環(huán)境中腐蝕行為的變化及其發(fā)生機理,以及紫外光對材料腐蝕行為的影響。研究結(jié)果表明:MIG焊焊接工藝參數(shù)為焊接電流110A,焊接電壓19V,焊接速度0.4m.min-1表現(xiàn)出較優(yōu)的力學(xué)性能和較高的抗局部腐蝕性能;FSW焊在焊接工藝參數(shù)為旋轉(zhuǎn)速度600r.min...
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋁合金及其焊接接頭的腐蝕研究
1.2.1 鋁合金點蝕
1.2.2 鋁合金晶間腐蝕
1.2.3 鋁合金剝蝕
1.2.4 鋁合金焊接接頭耐蝕性能
1.3 大氣腐蝕試驗的研究方法
1.3.1 室外現(xiàn)場暴露實驗
1.3.2 室內(nèi)加速模擬實驗
1.3.3 分析測試手段
1.4 本課題研究目的與意義
1.5 本課題主要內(nèi)容
第2章 實驗設(shè)備材料及研究方法
2.1 實驗材料
2.2 焊接工藝及參數(shù)設(shè)定
2.2.1 MIG焊工藝參數(shù)
2.2.2 FSW焊工藝參數(shù)
2.3 分析測試方法
2.3.1 金相組織分析
2.3.2 力學(xué)性能測試
2.3.3 電化學(xué)測試
2.3.4 晶間腐蝕測試
2.3.5 腐蝕失重測試
2.3.6 腐蝕形貌表征
第3章 6061-T6 鋁合金MIG焊接頭組織力學(xué)與局部腐蝕性能研究
3.1 引言
3.2 焊接接頭金相顯微組織分析
3.3 焊接接頭力學(xué)性能及端口形貌分析
3.3.1 焊接接頭拉伸性能分析
3.3.2 焊接接頭端口形貌分析
3.4 焊接接頭顯微硬度分析
3.5 焊接接頭局部腐蝕研究
3.5.1 焊接接頭晶間腐蝕敏感性分析
3.5.2 焊接接頭點蝕敏感性分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 6061-T6 鋁合金FSW焊接頭組織力學(xué)與局部腐蝕性能研究
4.1 引言
4.2 焊接接頭金相顯微組織分析
4.3 焊接接頭力學(xué)性能及端口形貌分析
4.3.1 焊接接頭拉伸性能分析
4.3.2 焊接接頭端口形貌分析
4.4 焊接接頭顯微硬度分析
4.5 焊接接頭局部腐蝕研究
4.5.1 焊接接頭晶間腐蝕敏感性分析
4.5.2 焊接接頭點蝕敏感性分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 模擬熱帶海洋大氣環(huán)境的腐蝕試驗研究
5.1 引言
5.2 加速模擬實驗設(shè)計
5.2.1 環(huán)境譜參數(shù)選擇
5.2.2 當(dāng)量折算的原理及系數(shù)
5.2.3 加速模擬環(huán)境條件和時間的確定
5.2.4 周期浸潤實驗
5.3 腐蝕失重結(jié)果
5.4 腐蝕形貌分析
5.4.1 原始腐蝕表面形貌
5.4.2 去除腐蝕產(chǎn)物表面形貌
5.5 腐蝕產(chǎn)物分析
5.6 帶腐蝕產(chǎn)物試樣電化學(xué)測試
5.6.1 極化曲線測試
5.6.2 交流阻抗測試
5.7 腐蝕動力學(xué)方程
5.8 本章小結(jié)
第6章 紫外輻射對6061-T6 鋁合金及其焊接接頭腐蝕影響
6.1 引言
6.2 紫外輻射試驗設(shè)計
6.2.1 試樣制備
6.2.2大氣腐蝕暴露實驗
6.3 腐蝕失重結(jié)果
6.4 腐蝕形貌分析
6.4.1 原始腐蝕表面形貌
6.4.2 去除腐蝕產(chǎn)物表面形貌
6.5 腐蝕產(chǎn)物分析
6.6 帶腐蝕產(chǎn)物試樣電化學(xué)測試
6.6.1 極化曲線測試
6.6.2 交流阻抗測試
6.7 機理分析
6.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋁合金在船舶與海洋工程中的應(yīng)用研究[J]. 魯聰聰. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(04)
[2]SO2對海洋大氣環(huán)境中含鉻耐候鋼腐蝕行為的影響[J]. 付貴勤,李東亮,朱苗勇. 鋼鐵. 2018(12)
[3]人工時效7055鋁合金晶間腐蝕形貌與微觀機理的關(guān)系[J]. 章國輝,楊修波,黃磊萍,陳江華. 稀有金屬材料與工程. 2018(11)
[4]碳鋼在模擬海洋工業(yè)大氣環(huán)境中初期腐蝕行為研究[J]. 郭明曉,潘晨,王振堯,韓薇. 金屬學(xué)報. 2018(01)
[5]淺談鋁合金在船舶與海洋工程中的應(yīng)用[J]. 陳昊杰. 建材與裝飾. 2017(30)
[6]南海海洋大氣環(huán)境下鋁合金腐蝕與防護研究[J]. 高安江,岳亮. 世界有色金屬. 2017(04)
[7]大氣腐蝕性氣體對金屬材料的影響與防護[J]. 費敬媛. 汽車工程師. 2016(07)
[8]SO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)對污染海洋大氣環(huán)境中高強鋼E690腐蝕行為的影響[J]. 馬宏馳,劉智勇,杜翠薇,楊小佳,李曉剛,逄昆. 機械工程學(xué)報. 2016(16)
[9]鋁合金在船舶和海洋工程中的應(yīng)用[J]. 齊忠原,巫瑞智,王國軍,王強,侯樂干. 輕合金加工技術(shù). 2016(01)
[10]鋁合金焊接接頭腐蝕行為與防護方法的研究進展[J]. 安江峰,吳忠良,樊棟,陳散興,張三平. 材料保護. 2015(09)
博士論文
[1]35CrMo高強度鋼在海洋大氣中的氫滲透行為與環(huán)境致脆機理研究[D]. 于青.中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2008
碩士論文
[1]越印關(guān)系視角下的南海問題研究[D]. 張煒丹.鄭州大學(xué) 2016
[2]熱帶海洋大氣環(huán)境中鋼腐蝕異常原因研究[D]. 王成章.重慶大學(xué) 2006
本文編號:3477425
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋁合金及其焊接接頭的腐蝕研究
1.2.1 鋁合金點蝕
1.2.2 鋁合金晶間腐蝕
1.2.3 鋁合金剝蝕
1.2.4 鋁合金焊接接頭耐蝕性能
1.3 大氣腐蝕試驗的研究方法
1.3.1 室外現(xiàn)場暴露實驗
1.3.2 室內(nèi)加速模擬實驗
1.3.3 分析測試手段
1.4 本課題研究目的與意義
1.5 本課題主要內(nèi)容
第2章 實驗設(shè)備材料及研究方法
2.1 實驗材料
2.2 焊接工藝及參數(shù)設(shè)定
2.2.1 MIG焊工藝參數(shù)
2.2.2 FSW焊工藝參數(shù)
2.3 分析測試方法
2.3.1 金相組織分析
2.3.2 力學(xué)性能測試
2.3.3 電化學(xué)測試
2.3.4 晶間腐蝕測試
2.3.5 腐蝕失重測試
2.3.6 腐蝕形貌表征
第3章 6061-T6 鋁合金MIG焊接頭組織力學(xué)與局部腐蝕性能研究
3.1 引言
3.2 焊接接頭金相顯微組織分析
3.3 焊接接頭力學(xué)性能及端口形貌分析
3.3.1 焊接接頭拉伸性能分析
3.3.2 焊接接頭端口形貌分析
3.4 焊接接頭顯微硬度分析
3.5 焊接接頭局部腐蝕研究
3.5.1 焊接接頭晶間腐蝕敏感性分析
3.5.2 焊接接頭點蝕敏感性分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 6061-T6 鋁合金FSW焊接頭組織力學(xué)與局部腐蝕性能研究
4.1 引言
4.2 焊接接頭金相顯微組織分析
4.3 焊接接頭力學(xué)性能及端口形貌分析
4.3.1 焊接接頭拉伸性能分析
4.3.2 焊接接頭端口形貌分析
4.4 焊接接頭顯微硬度分析
4.5 焊接接頭局部腐蝕研究
4.5.1 焊接接頭晶間腐蝕敏感性分析
4.5.2 焊接接頭點蝕敏感性分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 模擬熱帶海洋大氣環(huán)境的腐蝕試驗研究
5.1 引言
5.2 加速模擬實驗設(shè)計
5.2.1 環(huán)境譜參數(shù)選擇
5.2.2 當(dāng)量折算的原理及系數(shù)
5.2.3 加速模擬環(huán)境條件和時間的確定
5.2.4 周期浸潤實驗
5.3 腐蝕失重結(jié)果
5.4 腐蝕形貌分析
5.4.1 原始腐蝕表面形貌
5.4.2 去除腐蝕產(chǎn)物表面形貌
5.5 腐蝕產(chǎn)物分析
5.6 帶腐蝕產(chǎn)物試樣電化學(xué)測試
5.6.1 極化曲線測試
5.6.2 交流阻抗測試
5.7 腐蝕動力學(xué)方程
5.8 本章小結(jié)
第6章 紫外輻射對6061-T6 鋁合金及其焊接接頭腐蝕影響
6.1 引言
6.2 紫外輻射試驗設(shè)計
6.2.1 試樣制備
6.2.2大氣腐蝕暴露實驗
6.3 腐蝕失重結(jié)果
6.4 腐蝕形貌分析
6.4.1 原始腐蝕表面形貌
6.4.2 去除腐蝕產(chǎn)物表面形貌
6.5 腐蝕產(chǎn)物分析
6.6 帶腐蝕產(chǎn)物試樣電化學(xué)測試
6.6.1 極化曲線測試
6.6.2 交流阻抗測試
6.7 機理分析
6.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋁合金在船舶與海洋工程中的應(yīng)用研究[J]. 魯聰聰. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(04)
[2]SO2對海洋大氣環(huán)境中含鉻耐候鋼腐蝕行為的影響[J]. 付貴勤,李東亮,朱苗勇. 鋼鐵. 2018(12)
[3]人工時效7055鋁合金晶間腐蝕形貌與微觀機理的關(guān)系[J]. 章國輝,楊修波,黃磊萍,陳江華. 稀有金屬材料與工程. 2018(11)
[4]碳鋼在模擬海洋工業(yè)大氣環(huán)境中初期腐蝕行為研究[J]. 郭明曉,潘晨,王振堯,韓薇. 金屬學(xué)報. 2018(01)
[5]淺談鋁合金在船舶與海洋工程中的應(yīng)用[J]. 陳昊杰. 建材與裝飾. 2017(30)
[6]南海海洋大氣環(huán)境下鋁合金腐蝕與防護研究[J]. 高安江,岳亮. 世界有色金屬. 2017(04)
[7]大氣腐蝕性氣體對金屬材料的影響與防護[J]. 費敬媛. 汽車工程師. 2016(07)
[8]SO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)對污染海洋大氣環(huán)境中高強鋼E690腐蝕行為的影響[J]. 馬宏馳,劉智勇,杜翠薇,楊小佳,李曉剛,逄昆. 機械工程學(xué)報. 2016(16)
[9]鋁合金在船舶和海洋工程中的應(yīng)用[J]. 齊忠原,巫瑞智,王國軍,王強,侯樂干. 輕合金加工技術(shù). 2016(01)
[10]鋁合金焊接接頭腐蝕行為與防護方法的研究進展[J]. 安江峰,吳忠良,樊棟,陳散興,張三平. 材料保護. 2015(09)
博士論文
[1]35CrMo高強度鋼在海洋大氣中的氫滲透行為與環(huán)境致脆機理研究[D]. 于青.中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2008
碩士論文
[1]越印關(guān)系視角下的南海問題研究[D]. 張煒丹.鄭州大學(xué) 2016
[2]熱帶海洋大氣環(huán)境中鋼腐蝕異常原因研究[D]. 王成章.重慶大學(xué) 2006
本文編號:3477425
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