2A14鋁合金焊接接頭應力腐蝕行為研究.pdf

1、高強鋁合金廣泛應用于國防工業(yè)和國民經濟中，2A14鋁合金作為高強鋁合金中的一種，更具有良好的切削性和可鍛性。但是，其耐蝕性較差，在使用過程中可能導致2A14鋁合金在應力-腐蝕介質兩者共同作用下失效，從而造成事故。雖然對鋁合金的應力腐蝕已經進行了大量的研究工作，但關于2A14的研究工作尚不全面。在應力腐蝕的研究中，人們希望能夠弄清楚腐蝕機理及斷裂機制，通過數(shù)據(jù)來建立腐蝕應力-時間-壽命三者的關系模型，從而確保合金還在安全使用期限內。

2、>　　本文選擇2A14鋁合金作為研究對象，采用恒載荷加載的方式，結合文獻及試驗數(shù)據(jù)，選取50％屈服強度作為載荷，對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鹽溶液中的進行了不同時間段的腐蝕，通過SEM觀察了隨時間增加，試件腐蝕形貌的變化。同過EDS分析了裂紋附近及內部成分，得出了2A14鋁合金應力腐蝕機理為陽極溶解。然后將應力腐蝕試件在SEM掃描電鏡中進行原位拉伸試驗，模擬工程應用中被應力腐蝕的2A

3、14鋁合金試件在使用中的斷裂行為，并與未應力腐蝕試件進行原位拉伸對比試驗，觀察二者裂紋的萌生和擴展方式。最后通過兩個試驗收集的數(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間與腐蝕裂紋擴展之間的關系，適用于恒載荷加載的條件下，具有重要科學意義。
　　2A14鋁合金母材區(qū)應力腐蝕敏感性最強，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相相對于鋁基體為陽極相，自身發(fā)生陽極溶解，含

4、Cu相相對于鋁基體為陰極相，使周圍鋁基體發(fā)生陽極溶解。母材區(qū)首先腐蝕出點蝕坑，隨著腐蝕時間的增加，逐漸以晶間腐蝕為主。熱影響區(qū)的點蝕坑數(shù)目及面積較相同腐蝕時間下的母材區(qū)小，隨著腐蝕時間的增加，點蝕坑逐漸發(fā)展為麻點腐蝕，腐蝕縱向深入形成腐蝕坑，坑內形貌為蜂窩狀。焊縫區(qū)由于存在原始缺陷，點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鋁合金未應力腐蝕時，在拉應力作用下，二次相粒子首先