2A14鋁合金焊接接頭應(yīng)力腐蝕行為研究.pdf

1、高強(qiáng)鋁合金廣泛應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，2A14鋁合金作為高強(qiáng)鋁合金中的一種，更具有良好的切削性和可鍛性。但是，其耐蝕性較差，在使用過(guò)程中可能導(dǎo)致2A14鋁合金在應(yīng)力-腐蝕介質(zhì)兩者共同作用下失效，從而造成事故。雖然對(duì)鋁合金的應(yīng)力腐蝕已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究工作，但關(guān)于2A14的研究工作尚不全面。在應(yīng)力腐蝕的研究中，人們希望能夠弄清楚腐蝕機(jī)理及斷裂機(jī)制，通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)建立腐蝕應(yīng)力-時(shí)間-壽命三者的關(guān)系模型，從而確保合金還在安全使用期限內(nèi)。

2、>　　本文選擇2A14鋁合金作為研究對(duì)象，采用恒載荷加載的方式，結(jié)合文獻(xiàn)及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，選取50％屈服強(qiáng)度作為載荷，對(duì)2A14鋁合金焊接接頭的三部分：母材區(qū)、熱影響區(qū)及焊縫區(qū)在3.5%ωt的NaCl鹽溶液中的進(jìn)行了不同時(shí)間段的腐蝕，通過(guò)SEM觀察了隨時(shí)間增加，試件腐蝕形貌的變化。同過(guò)EDS分析了裂紋附近及內(nèi)部成分，得出了2A14鋁合金應(yīng)力腐蝕機(jī)理為陽(yáng)極溶解。然后將應(yīng)力腐蝕試件在SEM掃描電鏡中進(jìn)行原位拉伸試驗(yàn)，模擬工程應(yīng)用中被應(yīng)力腐蝕的2A

3、14鋁合金試件在使用中的斷裂行為，并與未應(yīng)力腐蝕試件進(jìn)行原位拉伸對(duì)比試驗(yàn)，觀察二者裂紋的萌生和擴(kuò)展方式。最后通過(guò)兩個(gè)試驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)，提出了腐蝕壽命模型，本論文提出的模型主要考慮腐蝕時(shí)間與腐蝕裂紋擴(kuò)展之間的關(guān)系，適用于恒載荷加載的條件下，具有重要科學(xué)意義。
　　2A14鋁合金母材區(qū)應(yīng)力腐蝕敏感性最強(qiáng)，焊縫區(qū)次之，熱影響區(qū)最弱。2A14鋁合金為Al-Cu-Mg-Fe-Si系合金，含Mg-Fe相相對(duì)于鋁基體為陽(yáng)極相，自身發(fā)生陽(yáng)極溶解，含

4、Cu相相對(duì)于鋁基體為陰極相，使周圍鋁基體發(fā)生陽(yáng)極溶解。母材區(qū)首先腐蝕出點(diǎn)蝕坑，隨著腐蝕時(shí)間的增加，逐漸以晶間腐蝕為主。熱影響區(qū)的點(diǎn)蝕坑數(shù)目及面積較相同腐蝕時(shí)間下的母材區(qū)小，隨著腐蝕時(shí)間的增加，點(diǎn)蝕坑逐漸發(fā)展為麻點(diǎn)腐蝕，腐蝕縱向深入形成腐蝕坑，坑內(nèi)形貌為蜂窩狀。焊縫區(qū)由于存在原始缺陷，點(diǎn)蝕坑及腐蝕裂紋容易沿這些缺陷處生核，形成剝落腐蝕。熱影響區(qū)及焊縫區(qū)均為發(fā)現(xiàn)晶間腐蝕。
　　2A14鋁合金未應(yīng)力腐蝕時(shí)，在拉應(yīng)力作用下，二次相粒子首先