7A52鋁合金及25CrMnSiA鋼焊接件海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)研究

張倫武，鄭林，朱蕾，封先河，竇世濤，周上祺，黃維剛

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7A52鋁合金及25CrMnSiA鋼焊接件海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)研究

張倫武1,2，鄭林1,2，朱蕾1,2，封先河1,2，竇世濤1,2，周上祺3，黃維剛4

（1.中國兵器工業(yè)第五九研究所，重慶 400039；2.環(huán)境效應(yīng)與防護(hù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400039；3.重慶大學(xué)，重慶 400044；4.四川大學(xué)，成都 610065）

目的研究7A52鋁對接焊拉伸試樣、25CrMnSiA鋼對接焊拉伸試樣的海洋大氣應(yīng)力腐蝕行為。方法利用自行設(shè)計(jì)制作的恒載荷大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)裝置，在海南萬寧站海洋大氣環(huán)境中，分別采用7A52鋁對接焊拉伸試樣、25CrMnSiA鋼對接焊拉伸試樣進(jìn)行海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)研究。對試驗(yàn)中斷裂的試樣和未斷裂的試樣，進(jìn)行表面腐蝕形貌、斷口形貌、顯微組織、顯微硬度分布等分析。結(jié)果 7A52鋁焊接件斷裂在焊接部位，Cl-富集于SCC部分的含鈣或含硫的第二相質(zhì)點(diǎn)，促進(jìn)了7A52鋁焊接件應(yīng)力腐蝕開裂。海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)的25CrMnSiA鋼焊接件斷裂在母材部位，而實(shí)驗(yàn)室拉伸試驗(yàn)斷裂在焊接部位。結(jié)論兩種焊接件在海南海洋大氣環(huán)境下均存在應(yīng)力腐蝕開裂，裂紋萌生、擴(kuò)展于朝向海洋方向的試樣表面，存在“風(fēng)脆”現(xiàn)象。

高強(qiáng)鋁合金；高強(qiáng)鋼；焊接；應(yīng)力腐蝕；海洋大氣環(huán)境

高強(qiáng)合金焊接件在工程上得到廣泛采用。由于高強(qiáng)合金自身對應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性[1—2]，特別是焊接接頭不可避免地存在冶金缺陷和復(fù)雜的殘余應(yīng)力分布[3—4]，導(dǎo)致其應(yīng)力腐蝕失效傾向大大增強(qiáng)。研究它們在實(shí)際服役大氣環(huán)境下的失效行為，最為設(shè)計(jì)部門和生產(chǎn)部門所關(guān)注。國內(nèi)外對高強(qiáng)度合金在大氣使用環(huán)境下的SCC研究報(bào)道不多[5—7]，而高強(qiáng)合金焊接件在實(shí)際大氣使用環(huán)境下的SCC研究未見報(bào)道，大多局限于實(shí)驗(yàn)室[8—10]。筆者設(shè)計(jì)制作了恒載荷大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)裝置，進(jìn)行了海洋大氣環(huán)境中的高強(qiáng)鋁合金7A52鋁對接焊件、高強(qiáng)鋼25CrMnSiA對接焊件的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)研究。文中對部分試驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果失效行為及失效原因的研究進(jìn)行了總結(jié)，并將裂紋萌生和擴(kuò)展于迎海風(fēng)面表層的現(xiàn)象稱為“風(fēng)脆”。

1 大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及環(huán)境

濕熱區(qū)海洋氣候的海南萬寧站戶外的大氣暴露場東距海岸線350 m，屬于濕熱區(qū)海洋氣候，氣溫高、濕度大、Cl-含量大[11]，與高強(qiáng)鋁合金、高強(qiáng)鋼形成SCC的材料-環(huán)境[12—13]。為此，海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)選擇在萬寧站戶外大氣暴露場中進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法及試驗(yàn)裝置

應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)的目的是為了比現(xiàn)役條件更快地獲取信息，同時又能更快地預(yù)示現(xiàn)役行為[14]。應(yīng)力腐蝕開裂必須同時具備三個條件[12]：一定的應(yīng)力水平；材料的SCC敏感性；相應(yīng)的腐蝕介質(zhì)。

試驗(yàn)采用恒載荷應(yīng)力加載方法，通過對同一批試樣加載不同的載荷，在大氣環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)。為了平等地考察焊接試樣各部分（焊縫、熱影響區(qū)和母材）的應(yīng)力腐蝕行為，采用對接焊板狀拉伸試樣，在南北方向上進(jìn)行水平拉伸應(yīng)力加載，焊接表面的一面朝東（朝向大海），另一面朝西（背向大海）。

按照以上確定的試驗(yàn)方法，自行設(shè)計(jì)制作了恒載荷大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)裝置。該試驗(yàn)裝置基于力矩平衡原理，采用砝碼＋杠桿系統(tǒng)，應(yīng)力加載后的試樣處于水平狀態(tài)，大大減少了其他介質(zhì)污染試樣表面。設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置如圖1所示。

由力矩平衡公式：－=0，得：=/。式中：為試樣所承受的拉力；為砝碼的重力；為加載力臂長度；為絞支到力臂的距離。該恒載荷應(yīng)力腐蝕裝置的主要參數(shù)：力的放大比例/為10～14，小于1500 kg。試驗(yàn)前，通過貼應(yīng)變片的方法標(biāo)定加載應(yīng)力。

圖1 大氣恒載荷應(yīng)力腐蝕開裂測試裝置原理

1.3 試樣

1）7A52鋁合金對接焊板狀拉伸試樣。板厚為8 mm的7A52鋁合金板材，用Ar氣保護(hù)半自動MIG焊機(jī)焊接，焊接板經(jīng)探傷檢查合格，銑去包鋁層，再機(jī)加成拉伸試樣，尺寸見圖2。7A52軋制板材及其焊絲H1441的成分分別見表1、表2。對接焊板的焊縫組織為α相(Al)+T相(Mg3Zn3Al2)+β相(Al6Mg5)，7A52鋁合金焊接拉伸試樣的b=275 MPa。

圖2 7A52鋁合金焊接件拉伸試樣示意

2）25CrMnSiA鋼對接焊板狀拉伸試樣。25CrMnSiA鋼焊接試樣由板厚為2.8～3.0 mm軋制板材，采用氬弧焊焊接機(jī)加而成，尺寸見圖3。25CrMnSiA鋼板材和牌號為E4315/GB 511785焊條，其化學(xué)成分分別見表3、表4。

表1 7A52鋁合金化學(xué)成分

表2 H1411焊絲化學(xué)成分

圖3 25CrMnSiA鋼焊接件拉伸試樣

試樣制備過程為：焊接→焊道打磨平整→回火→加工拉伸試樣→正火→淬火→回火→磁粉探傷+X光探傷。經(jīng)上述工藝過程制備的試樣，試樣的最終組織為低碳馬氏體，表面存在輕微的脫碳現(xiàn)象。焊接樣的b=1300 MPa。其中，編號為TO1＃，TO6＃和TO9＃試樣在進(jìn)行大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)前，其焊接表面各磨去0.5 mm，以完全去除試樣表面的脫碳層。

表3 25CrMnSiA鋼化學(xué)成分

表4 E4315焊條化學(xué)成分

1.4 恒載荷海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)

1）鋁合金7A52對接焊拉伸試樣海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)。在恒載荷大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)裝置上，進(jìn)行鋁合金7A52對接焊拉伸試樣海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)，加載應(yīng)力強(qiáng)度水平為0.30b~0.50b。其中，施加應(yīng)力強(qiáng)度水平為0.50b的鋁合金7A52對接焊拉伸試樣，在進(jìn)行到256天的海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)便發(fā)生斷裂。斷裂部位在焊接接頭，將該斷裂試樣取回實(shí)驗(yàn)室分析。

2）25CrMnSiA鋼對接焊拉伸試樣海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)。在恒載荷大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)裝置上，進(jìn)行25CrMnSiA鋼對接焊拉伸試樣海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)，加載應(yīng)力強(qiáng)度水平為0.40b~0.70b。取回實(shí)驗(yàn)室分析的部分試樣試驗(yàn)情況見表5，其中，TO1＃，TO9＃試樣發(fā)生了斷裂，斷裂部位在母材，24＃，TO6＃試樣沒有斷裂。

表5 25CrMnSiA焊接件部分試樣實(shí)驗(yàn)室拉伸試驗(yàn)

2 大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)后的檢測分析

對上述經(jīng)過海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)的斷裂試樣和未斷裂試樣，進(jìn)行了斷口分析、腐蝕形貌、顯微組織、力學(xué)性能等的檢測分析。

2.1 鋁合金7A52對接焊拉伸試樣

對海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)中斷裂的鋁合金LC52焊接試樣，進(jìn)行了斷口宏觀形貌觀測，發(fā)現(xiàn)斷口的東側(cè)部分（迎海側(cè)）平直。用KYKY1000-B型掃描電鏡及其能譜分析附件進(jìn)行了斷口分析。對其斷口進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)該斷口主要呈現(xiàn)兩種斷裂特征，并且存在較多的第二相質(zhì)點(diǎn)顆粒，各典型部位照片見圖4。圖4a顯示的斷口部分為試樣朝東面(迎海面)的試樣淺表層，存在晶間裂紋，屬于沿晶型脆性斷裂特征；圖4b顯示的斷口部分為上述淺表層向內(nèi)一定距離的過渡區(qū)，左邊部分屬于脆性斷裂特征，右邊部分屬于韌性斷裂特征，呈現(xiàn)韌窩狀；圖4c顯示斷口的其余部分，呈現(xiàn)韌窩狀，為韌性斷裂特征。

圖4 斷口形貌

對斷口中存在較多的第二相質(zhì)點(diǎn)顆粒進(jìn)行了能譜分析。圖5為脆性斷裂特征的圖4a中第二相質(zhì)點(diǎn)顆粒的能譜圖，包含了兩種成分類型的質(zhì)點(diǎn)顆粒。從圖5a可見，第一種第二相質(zhì)點(diǎn)顆粒中含Cl-較高，還含有鈣和少量的硫、鉀等其他元素；從圖5b可見，第二種第二相質(zhì)點(diǎn)顆粒中也含有較高的Cl-，并有鈣和較多的硫、鉀等其他元素。圖6為脆性斷裂特征的圖4a中母材的能譜圖，主要為鋁，未發(fā)現(xiàn)Cl-的存在。圖7為韌性斷裂特征的圖4c中第二相質(zhì)點(diǎn)顆粒的能譜圖，含有硫，亦未發(fā)現(xiàn)Cl-的存在。

圖5 圖4a中的兩種第二相質(zhì)點(diǎn)顆粒的能譜圖

圖6 脆性斷裂特征的圖4a中母材的能譜圖

圖7 韌性斷裂特征的圖4c中第二相質(zhì)點(diǎn)顆粒的能譜圖

2.2 25CrMnSiA鋼對接焊拉伸試樣

2.2.1 腐蝕形貌

對經(jīng)海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)斷裂的試樣進(jìn)行宏觀形貌觀察，試樣表面呈現(xiàn)褐色，試樣表面已被腐蝕產(chǎn)物完全覆蓋，斷口的東側(cè)（迎海側(cè)）部分平直。而且，由于25CrMnSiA鋼斷口腐蝕快，不易保護(hù)，致使從海南郵寄回重慶的斷裂試樣，它們的斷口已被完全銹蝕。

從T01＃試樣靠斷口端截取約15 mm長的金相樣品，反復(fù)磨制、拋光試樣的上面（朝向天空的試樣面），然后在Unimet MR1-24 型金相顯微鏡下，采用不同放大倍數(shù)觀察，尋找起始裂紋，直到發(fā)現(xiàn)裂紋為止。

圖8為T01＃試樣縱向距斷口約0.8 mm東側(cè)（迎海風(fēng)側(cè)）表層的拋光態(tài)金相照片?？梢园l(fā)現(xiàn)，樣品的表面存在深淺不一的腐蝕坑，有一層腐蝕產(chǎn)物，且在蝕坑處萌生了裂紋。萌生擴(kuò)展的裂紋走向均與加載的拉伸應(yīng)力方向垂直，裂紋沿晶界擴(kuò)展、分叉，呈現(xiàn)典型的應(yīng)力腐蝕裂紋形態(tài)。另外，對試樣?xùn)|、西側(cè)的腐蝕形貌觀察比較發(fā)現(xiàn)，東面的腐蝕產(chǎn)物層較厚，蝕坑較深。

a 200×

b 400×

圖8 T01＃試樣表面腐蝕形貌

2.2.2 拉伸試驗(yàn)

從海南取回了三件經(jīng)大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)但未拉斷的樣品，在實(shí)驗(yàn)室用WE-5液壓式萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測試結(jié)果見表6。經(jīng)海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)的試樣，其抗拉強(qiáng)度降低約11%。

表6 環(huán)境試驗(yàn)樣品拉伸試驗(yàn)結(jié)果

2.2.3 斷口形貌

用KYKY1000-B型掃描電鏡，對24＃，T06＃試樣斷口四側(cè)的形貌分析發(fā)現(xiàn)，斷口東側(cè)的韌窩較其他部分的韌窩小且淺。從韌窩的大小和深淺可看出，迎海風(fēng)面的材料韌性下降最嚴(yán)重，材料變脆。24＃試樣斷口東側(cè)、西側(cè)SEM照片分別見圖9。

圖9 24＃試樣斷口SEM照片

2.2.4 顯微硬度

用HX-200型顯微硬度計(jì)測量24＃，T01＃，T06＃試樣斷口面的硬度分布，迎海側(cè)表層的硬度HV0.2均較背海側(cè)表層的小，迎海往心部的硬度HV0.2變化梯度均較背海側(cè)往心部的大。測得的T01＃試樣斷口面的顯微硬度HV0.2及其分布見圖10。

圖10 迎海測和背海測的顯微硬度及其分布

3 分析討論

3.1 試樣朝向與海洋大氣應(yīng)力腐蝕

對鋁合金7A52焊接拉伸試樣斷口進(jìn)行分析，從宏觀形貌觀察到斷口的東側(cè)部分（迎海側(cè)）平直，由斷口的SEM照片看出，迎海側(cè)表層為脆性斷裂特征，其余部分為韌性斷裂特征?？梢哉J(rèn)為，試驗(yàn)中的鋁合金7A52焊接拉伸試樣發(fā)生了應(yīng)力腐蝕斷裂，裂紋萌生于試樣焊接表面的朝東面（迎海面），而后，萌生的裂紋沿垂直于施加應(yīng)力的方向，向試樣內(nèi)部擴(kuò)展（該部分為應(yīng)力腐蝕斷裂）。當(dāng)裂紋擴(kuò)展到臨界尺寸后，便導(dǎo)致快速的純機(jī)械斷裂，表現(xiàn)為韌性斷裂。對于海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)的鋁合金7A52對接焊拉伸試樣而言，東來的海風(fēng)導(dǎo)致了試樣迎風(fēng)面表層材料的塑性降低，脆性增大，利于裂紋的萌生、擴(kuò)展。

經(jīng)海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)的25CrMnSiA鋼對接焊拉伸試樣，在實(shí)驗(yàn)室拉斷后，其斷口東側(cè)的韌窩較其余部分小且淺，說明了東側(cè)的表層材料的脆性大。東側(cè)表層的硬度HV0.2均較西側(cè)表層的小，而HV0.2變化梯度均較西側(cè)表層的大，說明了材料腐蝕效應(yīng)因環(huán)境試驗(yàn)朝向的不同而存在差異。而且，在海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)中斷裂的25CrMnSiA鋼對接焊拉伸試樣，雖然斷口已被腐蝕，但是斷口的東側(cè)部分（迎海側(cè)）平直，并且僅在試樣迎海側(cè)的表層金相照片上顯示了若干分叉裂紋?？傊?，對于海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)的25CrMnSiA鋼對接焊拉伸試樣而言，因環(huán)境試驗(yàn)朝向的不同而存在腐蝕差異，東來的海風(fēng)亦導(dǎo)致了試樣迎風(fēng)面表層材料的塑性降低，脆性增大，利于裂紋的萌生、擴(kuò)展。

從電化學(xué)腐蝕角度出發(fā)，鋁合金LC52焊接拉伸試樣和25CrMnSiA鋼對接焊拉伸試樣在海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)中，東面吹來的海風(fēng)，一方面使得海風(fēng)中的鹽霧和含鹽顆粒沉降于試樣?xùn)|面，使吸附的電解質(zhì)液膜的鹽分濃度增大，電化學(xué)反應(yīng)的腐蝕電流增大，加快了腐蝕速率。另一方面也加速了吸附電解質(zhì)液膜的蒸發(fā)，使液膜變薄，氧的輸送能力增強(qiáng)，亦使得電化學(xué)反應(yīng)的腐蝕電流增大。因而，外加應(yīng)力等同的焊接拉伸試樣標(biāo)距段各朝向表層的電化學(xué)反應(yīng)腐蝕存在差異。由此，上述分析與試樣在海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)后，試樣?xùn)|側(cè)表層材料的韌性下降，海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)中裂紋均源于試樣?xùn)|面的試驗(yàn)事實(shí)相吻合。

綜上所述，鋁合金LC52焊接拉伸試樣和25CrMnSiA鋼對接焊拉伸試樣在海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)中，試樣迎海風(fēng)面表層材料的性降塑低、脆性增大的現(xiàn)象稱之為“風(fēng)脆”。

3.2 鋁合金7A52焊接拉伸試樣迎海面的Cl-富集

能譜分析結(jié)果表明，Cl-主要存在于試樣朝向大海側(cè)的淺表層，并且富集于含硫和含鈣的第二相質(zhì)點(diǎn)顆粒，其余部位無Cl-。林昌鍵[15]在研究點(diǎn)蝕和Cl-關(guān)系時，測得了液膜中的Cl-在電場的作用下，富集于金屬表面缺陷處，促進(jìn)和維持了點(diǎn)蝕的發(fā)展，利于裂紋的孕育形核。從而推知，Cl-在試樣朝向大海側(cè)淺表層中含硫和含鈣第二相質(zhì)點(diǎn)上的富集，促進(jìn)了材料脆化和應(yīng)力腐蝕開裂，從而導(dǎo)致鋁合金7A52焊接拉伸試樣的早期失效斷裂。筆者認(rèn)為，需要關(guān)注材料中的硫鈣含量，減少材料中的硫鈣含量將提高鋁合金7A52焊接拉伸試樣的海洋大氣SCC抗力。

3.3 25CrMnSiA鋼焊接拉伸試樣的斷裂部位

對于鋼的融化焊，其焊接接頭強(qiáng)度往往低于母材強(qiáng)度，在實(shí)驗(yàn)室拉伸試驗(yàn)中，通常將焊接試樣斷裂部位不在焊接接頭的判為不正常斷裂。

25CrMnSiA鋼焊接拉伸試樣制備過程為：焊接→焊道打磨平整→回火→加工拉伸試樣→正火→淬火→回火→磁粉探傷+X光探傷。制備試樣經(jīng)探傷等檢查合格，在實(shí)驗(yàn)室拉伸試驗(yàn)中，其抗拉強(qiáng)度、伸長率以及斷裂部位均合格。取回經(jīng)海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)的試樣，在實(shí)驗(yàn)室拉伸試驗(yàn)中，其斷裂部位也在焊接接頭，其抗拉強(qiáng)度約降低11%。

對于在海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)中斷裂的25CrMnSiA鋼焊接拉伸試樣，其斷裂在母材部位，因此，25CrMnSiA鋼焊接拉伸試樣在海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)中發(fā)生了通常認(rèn)為的不正常斷裂。對于高強(qiáng)鋼而言，降低材料強(qiáng)度能夠降低SCC敏感性。通過適當(dāng)降低淬火溫度或提高回火溫度的工藝途徑，在少許降低25CrMnSiA鋼焊接接頭的強(qiáng)度的條件下，降低較多的母材強(qiáng)度來減小其海洋大氣的SCC敏感性，避免海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)中發(fā)生不正常斷裂，可以提高25CrMnSiA鋼焊接拉伸試樣的海洋大氣SCC抗力。

4 結(jié)論

1）兩種焊接件在海南海洋大氣環(huán)境下均存在應(yīng)力腐蝕開裂，裂紋萌生、擴(kuò)展于朝向海洋方向的試樣表面，存在“風(fēng)脆”現(xiàn)象。

2）鋁合金7A52焊接拉伸試樣斷裂在焊接部位，Cl-富集于迎海側(cè)表層的含鈣和含硫的第二相質(zhì)點(diǎn)，促進(jìn)了7A52鋁焊接件的應(yīng)力腐蝕開裂，應(yīng)該減少材料中的硫鈣含量。

3）海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)中，25CrMnSiA鋼焊接件的斷裂部位在母材部位，而實(shí)驗(yàn)室拉伸試驗(yàn)斷裂的部位在焊接部位。應(yīng)該適當(dāng)降低母材強(qiáng)度來減小其海洋大氣的SCC敏感性，避免海洋大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)中發(fā)生的不正常斷裂，提高25CrMnSiA鋼焊接拉伸試樣的海洋大氣SCC抗力。

4）經(jīng)海洋大氣腐蝕的25CrMnSiA鋼焊接拉伸試樣的抗拉強(qiáng)度下降。

5）經(jīng)海洋大氣應(yīng)力腐蝕后的25CrMnSiA鋼焊接拉伸試樣，迎海側(cè)表層的硬度HV0.2均較背海側(cè)表層的小，迎海往心部的硬度HV0.2變化梯度均較背海側(cè)往心部的大。

6）恒載荷大氣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)?zāi)軌蛟u價對接焊接件耐蝕性，以及平等地評價焊接接頭、母材的大氣應(yīng)力腐蝕敏感性。

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Stress Corrosion Testing of 7A52 Aluminum Alloy and 25CrMnSiA Steel Weldments in Marine Atmospheric Environment

ZHANG Lun-wu1,2, ZHENG Lin1,2, ZHU Lei1,2, FENG Xian-he1,2, DOU Shi-tao1,2, ZHOU Shang-qi3, HUANG Wei-gang4

(1.No.59 Institute of China Ordnance Industry, Chongqing 400039, China;2.Chongqing Key Laboratory of Environmental Effect and Protection, Chongqing 400039, China;3.Chongqing University, Chongqing 400044; 4.Sichuan University, Chengdu 610065, China)

Objective To study stress corrosion of butt welding tensile specimen of 7A52 aluminum alloy and 25CrMnSiA steel in marine atmosphere environment. Methods Constant load stress corrosion test device, which was designed and manufactured by ourselves, was adopted to study stress corrosion of 7A52 aluminum alloy butt welding tensile specimen and 25CrMnSiA steel butt welding tensile specimen in marine atmosphere environment. Specimen with cracking or without cracking in the test were analyzed from corrosion morphology, fracture surface morphology, microstructure, microhardness distribution, etc. Results 7A52 aluminum weldments fractured in the weld where Cl-concentrated in second phase particles that contain calcium and/or sulfur promoted stress corrosion cracking of 7A52 aluminum weldments. 25CrMnSiA weldments fractured in the base metal in the marine atmosphere corrosion test, while it was fractured in the weld in the laboratory tensile test. Conclusion Both kinds of weldments have stress corrosion cracking in Hainan marine atmosphere, crack initiated and propagated in the seaward surface which called “wind embrittlement”.

high strength aluminum alloy, high strength steel, weld, SCC, marine atmosphere environment

10.7643/ issn.1672-9242.2017.06.021

TJ04；TG172

A

1672-9242(2017)06-0109-07

2017-01-30；

2017-02-18

張倫武（1966—），男，四川達(dá)州人，博士,研究員,主要研究方向?yàn)榄h(huán)境試驗(yàn)與觀測等。