本文關(guān)鍵詞：2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭電偶腐蝕行為研究

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【摘要】：本文通過掃描電鏡分析(SEM)、能譜分析(EDS)以及硬度測試分析等多種手段對2219鋁合金攪拌摩擦焊(FSW)接頭各微區(qū)微觀組織結(jié)構(gòu)進行分析,研究了各微區(qū)內(nèi)析出相的尺寸、分布情況以及在焊接過程中的溶解、析出行為。對接頭在3.5%NaCl溶液中進行浸泡腐蝕試驗,并結(jié)合晶間腐蝕試驗、剝落腐蝕試驗研究各微區(qū)的腐蝕行為,再通過金相顯微鏡和SEM原位觀察各微區(qū)腐蝕行為演變。通過電化學(xué)測試(開路電位、動電位極化曲線等)手段深入研究接頭各微區(qū)之間的腐蝕效應(yīng)。接頭組織分析表明：合金中析出相主要為θ(Al2Cu)相。軸肩作用區(qū)(SAZ)為細小的等軸晶組織,大尺寸析出相粒子在熱機作用下破碎細化且均勻分布,大部分θ(Al2Cu)相溶解,硬度明顯比母材低。浸泡試驗、晶間腐蝕試驗與剝落腐蝕試驗結(jié)果表明：2219鋁合金FSW接頭各微區(qū)在腐蝕介質(zhì)中以點蝕-晶間腐蝕-剝落腐蝕的過程發(fā)生演變。接頭各個微區(qū)的腐蝕機制是基體與第二相之間的微觀電偶的形成,而各微區(qū)腐蝕行為的不同源于微觀組織的差異：母材(BM)與熱影響區(qū)(HAZ)內(nèi)粗大的析出相使其與基體之間形成的電偶作用最明顯,因而腐蝕較嚴重；SAZ由于析出相尺寸小,分布均勻,微觀電偶作用較弱,因而在腐蝕過程中始終呈現(xiàn)點蝕。通過開路電位分析2219鋁合金FSW接頭各微區(qū)之間存在腐蝕電位差,有電偶腐蝕效應(yīng)存在。SAZ電位較高,作為陰極受到保護；BM作為陽極加速腐蝕。通過極化曲線分析表明,隨浸泡的進行,各微區(qū)腐蝕行為隨之發(fā)生變化。浸泡初期,SAZ腐蝕電位高于BM,浸泡一段時間后,兩微區(qū)的腐蝕電位差逐漸減小直到電位差消失,甚至極性發(fā)生反轉(zhuǎn),這是接頭不同微區(qū)之間的電偶腐蝕效應(yīng)與第二相粒子在腐蝕過程中的行為的變化共同作用的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：2219鋁合金 攪拌摩擦焊 析出相 電偶腐蝕 電化學(xué)腐蝕
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG453.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 選題的意義10-11
• 1.2 攪拌摩擦焊簡介11-13
• 1.2.1 攪拌摩擦焊的原理11-12
• 1.2.2 攪拌摩擦焊的特點12-13
• 1.3 鋁銅錳合金簡介13-19
• 1.3.1 鋁銅錳合金發(fā)展概況13-14
• 1.3.2 鋁銅錳合金組織特征14-15
• 1.3.3 鋁銅錳合金的攪拌摩擦焊焊接15-16
• 1.3.4 鋁銅錳合金腐蝕性能概述16-19
• 1.4 鋁合金攪拌摩擦焊接頭腐蝕的研究進展19-21
• 1.4.1 局部腐蝕20
• 1.4.2 應(yīng)力腐蝕20-21
• 1.5 本論文的主要研究內(nèi)容及意義21-23
• 第2章 試驗材料及試驗方法23-27
• 2.1 試驗材料及焊接工藝23
• 2.1.1 試驗材料23
• 2.1.2 焊接參數(shù)23
• 2.2 試驗方法23-27
• 2.2.1 組織分析23-24
• 2.2.2 硬度分布測量24
• 2.2.3 點蝕試驗及原位觀察24
• 2.2.4 晶間腐蝕試驗24-25
• 2.2.5 剝落腐蝕試驗25
• 2.2.6 電化學(xué)分析25-27
• 第3章 2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織27-33
• 3.1 焊接接頭各微區(qū)的晶粒27-28
• 3.2 焊接接頭表面第二相分布28-30
• 3.2.1 母材區(qū)第二相分布28-29
• 3.2.2 接頭各區(qū)域第二相分布29-30
• 3.3 焊接接頭表面硬度分析30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-33
• 第4章 2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭的腐蝕演變過程研究33-50
• 4.1 2219鋁合金FSW接頭的點蝕演變觀察33-40
• 4.1.1 接頭的點蝕形貌演變33-36
• 4.1.2 腐蝕演變原位觀察及腐蝕機制分析36-40
• 4.2 2219鋁合金FSW接頭晶間腐蝕(IGC)試驗40-44
• 4.2.1 IGC腐蝕宏觀形貌40-43
• 4.2.2 IGC腐蝕微觀形貌43-44
• 4.3 2219鋁合金FSW接頭剝落腐蝕(EXCO)試驗44-48
• 4.3.1 EXCO腐蝕速率44-45
• 4.3.2 EXCO腐蝕形貌45-48
• 4.4 本章小結(jié)48-50
• 第5章 2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭的宏觀電偶腐蝕行為研究50-60
• 5.1 接頭表面各微區(qū)電化學(xué)分析50-56
• 5.1.1 接頭表面各區(qū)域電位分析51-53
• 5.1.2 接頭表面各微區(qū)腐蝕速率分析53-56
• 5.2 接頭表面宏觀電偶腐蝕行為56-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文69

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