LY12铝合金搅拌摩擦焊接头的耐蚀性研究

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本文通过对LY12(CZ)铝合金搅拌摩擦焊接头进行浸泡腐蚀试验和电化学试验,利用OM和SEM观察和分析接头组织和腐蚀形貌,借助电化学工作站测试了接头各区域的极化曲线,分析了焊接工艺参数对接头在3.5%NaCl溶液中耐蚀性和晶间腐蚀敏感性的影响,研究接头各区域的耐蚀性,并探讨了其腐蚀机理。研究结果表明:在3.5%NaCl溶液中,从上而下焊缝中心腐蚀电位负移,电流密度增加,耐蚀性逐渐降低,而热影响区和热力影响区的变化趋势则刚好相反,另外,焊缝前进边热影响区和热力影响区耐蚀性整体低于返回边。随着搅拌针转速的增加和焊接速度的增加,热力影响区,轴肩作用区和焊核区的耐蚀性逐渐增加,而热影响区的耐蚀性无明显变化,在焊接速度为30mm/min,搅拌针转速为475r/mm下的接头耐蚀性最严重。接头各区域的耐蚀性出现差异主要因素是接头的组织结构,焊缝中心从上而下第二相尺寸逐渐增大,且焊核区有第二相集中析出,电化学不均匀性增加,腐蚀程度增大。热影响区和热力影响区的第二相尺寸最大,组织结构起伏大,电化学均匀性差,为焊缝中腐蚀程度最严重的区域,并且从上而下腐蚀腐蚀程度逐渐降低。晶间腐蚀试验表明:热影响区,热力影响区和轴肩作用区对晶间腐蚀不敏感,母材局部出现了轻微的晶间腐蚀,而焊核区的晶间腐蚀敏感性大,且随焊接速度增加而增大,而搅拌针转速对其晶间腐蚀敏感性影响不大。焊接线能量对接头各区域晶间腐蚀敏感性影响较大,当n/v比为5r/mm时,焊核区的晶间腐蚀敏感性最大,随着n/v比的增加,焊核区的晶间腐蚀敏感性逐渐减小。当n/v比达到15.8r/mm后,焊核区的晶间腐蚀敏感性变化不大,并维持在较低的水平。应力腐蚀试验表明:低应力对接头的腐蚀影响小,当载荷为320MPa时,接头各区域因切应力作用出现了与加载方向成约45°夹角的“腐蚀沟槽”。热影响区和热力影响区因焊接热循环作用发生过时效软化,同时组织结构起伏较大,沟槽状腐蚀程度大。而焊核区强度高,组织结构均匀,沟槽状腐蚀程度小。
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