深冷處理AZ31鎂合金CMT焊接接頭耐腐蝕性性能研究
發(fā)布時間:2021-07-25 21:45
鎂合金擁有質(zhì)量輕、力學(xué)性能優(yōu)良、節(jié)能環(huán)保等一系列優(yōu)點,與其焊接構(gòu)件被廣泛應(yīng)用于航空航天、交通軌道和民用領(lǐng)域中。然而,鎂合金表面自發(fā)生成的氧化膜極易發(fā)生破壞,難以對基體形成保護作用,尤其當(dāng)焊接構(gòu)件處于Cl—環(huán)境中,點蝕很快發(fā)生,進而擴展成為局部大面積腐蝕使接頭失效。接頭耐蝕性能差的問題已經(jīng)成為鎂合金焊接構(gòu)件發(fā)展的瓶頸,所以對鎂合金接頭進行腐蝕性研究意義重大。深冷處理能夠改善材料微觀組織,本文采用深冷處理方法旨在通過改善AZ31鎂合金CMT接頭的微觀組織達到提高其耐腐蝕性能的效果。論文以熱軋退火態(tài)AZ31變形鎂合金板材作為母材,采用Cold Metal Transfer(CMT)焊接方法進行焊接,通過微觀組織觀察、掃描電鏡和能譜分析、X射線衍射等微觀分析手段和電化學(xué)阻抗譜試驗、動電位極化曲線測試等電化學(xué)腐蝕實驗,研究焊接接頭經(jīng)深冷處理后在模擬海洋環(huán)境3.5wt.%NaCl介質(zhì)中的腐蝕行為與規(guī)律,尋找提高AZ31鎂合金CMT焊接接頭耐蝕性的焊后處理工藝方法。研究結(jié)果表明:在不同深冷參數(shù)設(shè)置條件下AZ31鎂合金CMT焊接接頭的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)得以改變,隨深冷溫度降低、時間延長接頭內(nèi)產(chǎn)生大量熱應(yīng)力和...
【文章來源】:太原科技大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 鎂及變形鎂合金的基本特征
1.2 變形鎂合金及其耐蝕性的研究現(xiàn)狀
1.2.1 變形鎂合金的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 鎂合金的腐蝕機理及影響因素
1.2.3 提高鎂合金耐腐蝕性措施的研究現(xiàn)狀
1.3 變形鎂合金的焊接現(xiàn)狀
1.3.1 鎂及變形鎂合金的焊接性
1.3.2 MIG焊與冷金屬過渡(CMT)焊接技術(shù)
1.4 鎂合金接頭耐蝕性的研究現(xiàn)狀
1.5 鎂合金深冷處理的研究現(xiàn)狀
1.5.1 深冷處理概述
1.5.2 鎂合金及其焊接接頭的深冷處理研究現(xiàn)狀
1.6 課題的研究意義和內(nèi)容
第二章 鎂合金焊接工藝及其接頭深冷工藝試驗
2.1 AZ31鎂合金CMT焊接工藝試驗
2.2 深冷處理工藝試驗
第三章 深冷處理對AZ31鎂合金CMT接頭焊縫區(qū)微觀組織的影響
3.1 相結(jié)構(gòu)與微觀組織試驗
3.1.1 X射線衍射測試(XRD)
3.1.2 金相組織觀察(OM)
3.1.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察和能譜(EDS)分析
3.2 金相組織觀察與分析
3.2.1 未深冷的接頭焊縫區(qū)微觀組織
3.2.2 不同溫度、相同時間深冷處理條件下焊縫區(qū)微觀組織比較
3.2.3 相同溫度、不同時間深冷處理條件下焊縫區(qū)微觀組織比較
3.3 XRD相分析與SEM微觀組織分析
3.3.1 接頭焊縫區(qū)XRD結(jié)果分析
3.3.2 接頭焊縫區(qū)SEM和EDS分析
3.3.3 不同溫度、相同時間深冷處理條件下焊縫區(qū)SEM圖比較
3.3.4 相同溫度、不同時間深冷處理條件下焊縫區(qū)SEM圖比較
3.4 本章小結(jié)
第四章 焊接接頭的電化學(xué)腐蝕試驗
4.1 電化學(xué)腐蝕試驗
4.2 試驗的電化學(xué)理論概述
4.2.1 電化學(xué)阻抗譜(EIS)
4.2.2 電位掃描動電位極化曲線(LSV)
4.3 EIS測試結(jié)果與討論
4.3.1 接頭焊縫區(qū)的EIS測試結(jié)果
4.3.2 不同溫度、相同時間深冷處理焊縫區(qū)的EIS測試結(jié)果
4.3.3 相同溫度,不同時間深冷處理焊縫區(qū)的EIS測試結(jié)果
4.3.4 EIS實驗結(jié)果綜合分析
4.4 LSV試驗結(jié)果綜合分析
4.5 深冷處理改善AZ31鎂合金CMT接頭焊縫區(qū)耐蝕性機制
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]添加Sr后Mg-6Al合金的微觀組織和耐腐蝕性研究[J]. 郭亞舉. 鑄造技術(shù). 2014(11)
[2]鎂合金焊接接頭表面自納米化及其疲勞性能研究現(xiàn)狀與展望[J]. 于影霞,何柏林. 材料導(dǎo)報. 2013(17)
[3]鎂和鈦異種金屬冷金屬過渡焊接接頭微觀組織及力學(xué)性能的分析[J]. 王濤,曹睿,陳劍虹,李金梅. 機械工程學(xué)報. 2014(04)
[4]稀土Sm對AZ92鎂合金耐腐蝕性能的影響[J]. 吳道高,顏世宏,李宗安,王志強,王祥生. 稀有金屬. 2013(02)
[5]深冷處理時間對AZ31鎂合金耐蝕性的影響[J]. 吳志生,弓曉園,趙菲,李巖,李璐,楊棟. 焊接技術(shù). 2013(01)
[6]快速凝固工藝對AZ91HP鎂合金腐蝕性能的影響[J]. 馬國峰,蔡靜,婁德元,賀春林. 沈陽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[7]鎂合金表面超疏水性的構(gòu)建及耐腐蝕性分析[J]. 黃艷萍,張友法,余新泉,陳鋒. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[8]微弧氧化處理提高AZ31B鎂合金攪拌摩擦焊焊縫的耐蝕性[J]. 馬穎,李偉榮. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2012(04)
[9]CMT能量輸入特點與熔滴過渡行為[J]. 張洪濤,馮吉才,胡樂亮. 材料科學(xué)與工藝. 2012(02)
[10]Gd、Y對ZK60鎂合金腐蝕行為的影響[J]. 張帆,黃國基,杜志惠,張浩,張緒虎. 宇航材料工藝. 2012(01)
博士論文
[1]AZ31B鎂合金TIG焊接接頭的深冷強化機理[D]. 趙菲.太原科技大學(xué) 2012
[2]鎂合金焊接接頭腐蝕行為及電弧噴涂防護研究[D]. 徐榮正.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]AZ31鎂合金焊接接頭化學(xué)鍍膜及其耐腐蝕性研究[D]. 崔建紅.太原科技大學(xué) 2014
[2]深冷處理的AZ31鎂合金TIG焊接頭微觀組織與力學(xué)性能[D]. 曾亮.太原科技大學(xué) 2012
[3]深冷處理對AZ31鎂合金TIG焊接接頭耐腐蝕性能影響的研究[D]. 弓曉園.太原科技大學(xué) 2012
[4]合金化元素對鎂合金耐蝕性能的影響[D]. 李芳君.重慶大學(xué) 2012
[5]AZ91-xMn合金微觀組織和耐蝕性能的研究[D]. 王躍琪.太原理工大學(xué) 2011
[6]鎂合金幾種不同焊接接頭的腐蝕行為及其防護[D]. 孫轉(zhuǎn)平.吉林大學(xué) 2010
[7]鎂合金腐蝕與防護的研究[D]. 張志富.西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3302837
【文章來源】:太原科技大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 鎂及變形鎂合金的基本特征
1.2 變形鎂合金及其耐蝕性的研究現(xiàn)狀
1.2.1 變形鎂合金的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 鎂合金的腐蝕機理及影響因素
1.2.3 提高鎂合金耐腐蝕性措施的研究現(xiàn)狀
1.3 變形鎂合金的焊接現(xiàn)狀
1.3.1 鎂及變形鎂合金的焊接性
1.3.2 MIG焊與冷金屬過渡(CMT)焊接技術(shù)
1.4 鎂合金接頭耐蝕性的研究現(xiàn)狀
1.5 鎂合金深冷處理的研究現(xiàn)狀
1.5.1 深冷處理概述
1.5.2 鎂合金及其焊接接頭的深冷處理研究現(xiàn)狀
1.6 課題的研究意義和內(nèi)容
第二章 鎂合金焊接工藝及其接頭深冷工藝試驗
2.1 AZ31鎂合金CMT焊接工藝試驗
2.2 深冷處理工藝試驗
第三章 深冷處理對AZ31鎂合金CMT接頭焊縫區(qū)微觀組織的影響
3.1 相結(jié)構(gòu)與微觀組織試驗
3.1.1 X射線衍射測試(XRD)
3.1.2 金相組織觀察(OM)
3.1.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察和能譜(EDS)分析
3.2 金相組織觀察與分析
3.2.1 未深冷的接頭焊縫區(qū)微觀組織
3.2.2 不同溫度、相同時間深冷處理條件下焊縫區(qū)微觀組織比較
3.2.3 相同溫度、不同時間深冷處理條件下焊縫區(qū)微觀組織比較
3.3 XRD相分析與SEM微觀組織分析
3.3.1 接頭焊縫區(qū)XRD結(jié)果分析
3.3.2 接頭焊縫區(qū)SEM和EDS分析
3.3.3 不同溫度、相同時間深冷處理條件下焊縫區(qū)SEM圖比較
3.3.4 相同溫度、不同時間深冷處理條件下焊縫區(qū)SEM圖比較
3.4 本章小結(jié)
第四章 焊接接頭的電化學(xué)腐蝕試驗
4.1 電化學(xué)腐蝕試驗
4.2 試驗的電化學(xué)理論概述
4.2.1 電化學(xué)阻抗譜(EIS)
4.2.2 電位掃描動電位極化曲線(LSV)
4.3 EIS測試結(jié)果與討論
4.3.1 接頭焊縫區(qū)的EIS測試結(jié)果
4.3.2 不同溫度、相同時間深冷處理焊縫區(qū)的EIS測試結(jié)果
4.3.3 相同溫度,不同時間深冷處理焊縫區(qū)的EIS測試結(jié)果
4.3.4 EIS實驗結(jié)果綜合分析
4.4 LSV試驗結(jié)果綜合分析
4.5 深冷處理改善AZ31鎂合金CMT接頭焊縫區(qū)耐蝕性機制
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]添加Sr后Mg-6Al合金的微觀組織和耐腐蝕性研究[J]. 郭亞舉. 鑄造技術(shù). 2014(11)
[2]鎂合金焊接接頭表面自納米化及其疲勞性能研究現(xiàn)狀與展望[J]. 于影霞,何柏林. 材料導(dǎo)報. 2013(17)
[3]鎂和鈦異種金屬冷金屬過渡焊接接頭微觀組織及力學(xué)性能的分析[J]. 王濤,曹睿,陳劍虹,李金梅. 機械工程學(xué)報. 2014(04)
[4]稀土Sm對AZ92鎂合金耐腐蝕性能的影響[J]. 吳道高,顏世宏,李宗安,王志強,王祥生. 稀有金屬. 2013(02)
[5]深冷處理時間對AZ31鎂合金耐蝕性的影響[J]. 吳志生,弓曉園,趙菲,李巖,李璐,楊棟. 焊接技術(shù). 2013(01)
[6]快速凝固工藝對AZ91HP鎂合金腐蝕性能的影響[J]. 馬國峰,蔡靜,婁德元,賀春林. 沈陽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[7]鎂合金表面超疏水性的構(gòu)建及耐腐蝕性分析[J]. 黃艷萍,張友法,余新泉,陳鋒. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[8]微弧氧化處理提高AZ31B鎂合金攪拌摩擦焊焊縫的耐蝕性[J]. 馬穎,李偉榮. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2012(04)
[9]CMT能量輸入特點與熔滴過渡行為[J]. 張洪濤,馮吉才,胡樂亮. 材料科學(xué)與工藝. 2012(02)
[10]Gd、Y對ZK60鎂合金腐蝕行為的影響[J]. 張帆,黃國基,杜志惠,張浩,張緒虎. 宇航材料工藝. 2012(01)
博士論文
[1]AZ31B鎂合金TIG焊接接頭的深冷強化機理[D]. 趙菲.太原科技大學(xué) 2012
[2]鎂合金焊接接頭腐蝕行為及電弧噴涂防護研究[D]. 徐榮正.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]AZ31鎂合金焊接接頭化學(xué)鍍膜及其耐腐蝕性研究[D]. 崔建紅.太原科技大學(xué) 2014
[2]深冷處理的AZ31鎂合金TIG焊接頭微觀組織與力學(xué)性能[D]. 曾亮.太原科技大學(xué) 2012
[3]深冷處理對AZ31鎂合金TIG焊接接頭耐腐蝕性能影響的研究[D]. 弓曉園.太原科技大學(xué) 2012
[4]合金化元素對鎂合金耐蝕性能的影響[D]. 李芳君.重慶大學(xué) 2012
[5]AZ91-xMn合金微觀組織和耐蝕性能的研究[D]. 王躍琪.太原理工大學(xué) 2011
[6]鎂合金幾種不同焊接接頭的腐蝕行為及其防護[D]. 孫轉(zhuǎn)平.吉林大學(xué) 2010
[7]鎂合金腐蝕與防護的研究[D]. 張志富.西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3302837
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