基于攪拌摩擦焊的鋁合金焊接接頭腐蝕行為研究

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基于攪拌摩擦焊的鋁合金焊接接頭腐蝕行為研究

對AA6061-T6鋁合金焊接接頭在攪拌摩擦焊過程中出現的腐蝕行為進行了研究。采用攪拌摩擦焊技術在全自動數控機床上生產出搭接焊縫。將厚度為5mm的AA6061-T6鋁合金板作為母材，其焊接的方向與鋁合金板的軋制方向相互垂直。采用高碳鋼（H13）制作非熔化極焊接工具。為了提高鋁合金的焊接性能，在焊接過程中H13非熔化極焊接工具沿板的法線方向其尾側傾斜3°。

采用循環極化和電化學阻抗譜試驗研究了焊接接頭的腐蝕性能。所有測試都是在0.6moL/L氯化鈉水溶液中進行的，這種氯化鈉水溶液暴露在空氣中，且pH值為6.5。在溫度為30℃時，焊接接頭顯示出腐蝕形態。用掃描電子顯微鏡（SEM）、能量色散譜（EDS）和原子力顯微鏡（AFM）技術對腐蝕試驗前后焊點的微觀結構（WN）、熱影響區（HAZ）和母材進行了分析。

試驗驗結果表明，焊接過程對合金的耐腐蝕性能有著主要的影響，這可能與金屬間化合物微粒的分解和斷裂有關系。攪拌摩擦焊增強了AA6061-T6鋁合金的腐蝕敏感性，因此在其焊縫區域能夠觀察到晶粒間腐蝕并且伴隨著點蝕的產生。由試驗可知，母材和焊縫區域表現出相同的耐腐蝕性能。相比于焊核區和母材，在焊接熱影響區材料具有更好的耐腐蝕性能。在焊接過程中，金屬間化合物的增加進而增加了電偶腐蝕，從而降低了焊接區域的耐腐蝕性。此外，通過減小焊縫區晶粒尺寸，提高了腐蝕的敏感性。點蝕和晶粒間腐蝕是焊接區域和母材中的主要腐蝕類型。

刊名：Journal of Materials Research and Technology（英）

刊期：2015年第3期

作者：Farhad Gharavi et al

編譯：于雅靜