微弧氧化对7075铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为影响

摘要

本文采用微弧氧化(MAO，又称PEO)在7075高强铝合金搅拌摩擦焊焊接接头表面进行等离子电解微弧氧化，运用浸泡试验、中性连续盐雾试验、电化学试验和应力腐蚀试验等腐蚀测定手段对MAO后7075铝合金搅拌摩擦焊接接头的腐蚀性能进行了评价，确定最佳的MAO工艺。采用扫描电镜(SEM)观察MAO后焊接接头的微观腐蚀形貌；借助电化学工作站测定不同成分陶瓷层的极化曲线；采用金相显微镜观察 MAO后焊接接头的断裂位置；采用X射线(XRD)分析MAO陶瓷层的相组成；采用拉伸试验评价MAO对焊接接头力学性能的影响。
　　研究结果表明：在磷酸盐体系电解液中，磷酸钠50g/l，氢氧化钠2g/l为最佳的基础电解液配方，电流密度5A/dm2，氧化时间为15min为最佳的MAO参数；在浸泡试验、电化学试验和中性连续盐雾试验中，确定在基础电解液中加入一定量的K2Cr2O7为耐蚀性最佳的电解液。在中性连续盐雾试验中，MAO后的FSW焊接接头的耐腐蚀性能明显高于无MAO的原始焊接接头；在应力腐蚀试验中，在应力腐蚀初期MAO陶瓷层对腐蚀液能够起到隔离作用，无MAO的焊接接头出现龟裂纹，但MAO不能阻止应力腐蚀的发生；在常温拉伸试验中，MAO后FSW焊接接头的抗拉强度略小于无MAO焊接接头抗拉强度，而其延伸率却增大。MAO对焊接接头的断裂位置无影响；在拉伸过程成中，MAO陶瓷层的疏松层脱落，但是致密层和过渡层与基体结合良好；拉伸断口曾韧性断裂特征。

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第1章 绪论

1.1 选题背景

1.2 搅拌摩擦焊接的原理及研究现状

1.3 微弧氧化的原理及研究现状

1.4 铝合金FSW接头的抗腐蚀行为研究进展

1.5 微弧氧化提高铝合金腐蚀性能研究概况

1.6 论文主要研究内容及意义

第2章 试验材料及试验方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

2.3 腐蚀性能测定及腐蚀形貌观察

2.4 本章小结

第3章 FSW焊接接头表面MAO涂层制备工艺及优化

3.1 微弧氧化电解液体系的选择

3.2 磷酸盐电解液体系的优化

3.3 MAO电流密度的确定

3.4 MAO电解液成分的确定

3.5 A, B , C, D, E组电解液MAO陶瓷层宏观形貌

3.6 FSW焊接接头表面微弧氧化涂层优化

3.7 本章小结

第4章 MAO后FSW焊接接头腐蚀行为研究

4.1 A组电解液MAO后FSW焊接接头中性盐雾试验结果

4.2 应力腐蚀试验结果

4.3 本章小结

第5章 MAO陶瓷层对FSW焊接接头力学性能影响

5.1 拉伸试验结果

5.2 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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