鋁合金焊接構(gòu)件微弧氧化不均勻性及接頭耐蝕性研究.pdf

1、鋁合金是目前應(yīng)用最為廣泛的金屬材料之一，焊接常被用來進(jìn)行鋁合金結(jié)構(gòu)的連接。但是鋁合金接頭易腐蝕，這常常是造成鋁合金構(gòu)件失效的重要原因之一。微弧氧化作為一種新興的表面改性技術(shù)，在對鎂、鋁、鈦等金屬進(jìn)行表面改性時具有突出的優(yōu)點。本文就鋁合金焊接接頭進(jìn)行了微弧氧化處理，并對焊接接頭的微弧氧化表面改性進(jìn)行了研究。
　　本文就部分焊接結(jié)構(gòu)件及焊接接頭對微弧氧化的不均勻性進(jìn)行了研究，同時研究了微弧氧化處理對鋁合金焊接接頭的形貌、組織及耐腐蝕性

2、能的影響。通過電流分布、膜厚、形貌等手段對焊接構(gòu)件中的微弧氧化不均勻性進(jìn)行了測試，用SEM、XRD、電化學(xué)測試、應(yīng)力腐蝕測試等手段對焊接接頭的形貌、組織及耐腐蝕性能等進(jìn)行了考察。
　　結(jié)果表明，在 V型構(gòu)件內(nèi)表面進(jìn)行微弧氧化處理時，V型件上邊緣處電流最大，膜厚也最大，耐蝕性較好，折彎區(qū)域電流較小，膜厚較??；隨 V型角度增加，膜層的均勻性提高；脈寬變化對不均勻性的影響較小，但隨著處理時間的增加，不均勻程度增大。在盲孔結(jié)構(gòu)中，靠近盲孔

3、出口處膜厚較大，離盲孔較遠(yuǎn)處膜厚值較小，并且從管口到管底對盲孔結(jié)構(gòu)使用輔助電極同時加強(qiáng)溶液交換，可以明顯提高膜層的均勻性。在進(jìn)行微弧氧化處理初期，焊接接頭部位與母材的微弧氧化電流存在差異，但隨時間增加，差異減小。當(dāng)達(dá)到一定時間，焊接接頭與母材處膜層厚度、顯微形貌和耐腐蝕性能基本相同。
　　在焊接接頭處添加不同焊絲直接熔焊對制備的微弧氧化膜層相結(jié)構(gòu)及顯微形貌沒有明顯影響。在制備相同膜厚的情況下微弧氧化電流、頻率對制備的微弧氧化膜層形

4、貌及相結(jié)構(gòu)也沒有明顯影響。
　　焊接接頭進(jìn)行微弧氧化處理后，表面由于陶瓷膜的保護(hù)，其耐蝕性有很大提高。不同電流密度下和不同頻率下對焊接接頭進(jìn)行微弧氧化處理，膜層的耐蝕性差別不大。鹽水浸泡實驗結(jié)果表明，焊接接頭質(zhì)量損失率較高，而隨著微弧氧化電流密度的增加或頻率的增加，焊接接頭的質(zhì)量損失率均有下降。在鋁合金焊接試件80％斷裂強(qiáng)度下進(jìn)行3.5wt%NaCl腐蝕液腐蝕實驗，實驗結(jié)果表明在拉應(yīng)力作用下，短時間內(nèi)焊接試件尤其是焊接接頭處就可以