《精密成形工程》2018年04期收藏|投稿|手机打开手机客户端打开本文6061铝合金无倾角搅拌摩擦焊工艺及性能吕志军张昊郭跃黄永德【摘要】：目的为了适应空间曲面构件的搅拌摩擦焊,开展6061铝合金无倾角搅拌摩擦焊工艺及性能的研究。方法采用无倾角搅拌摩擦焊用的搅拌头,对5mm厚6061-T6铝合金板材进行试验,研究焊缝成形及接头力学性能,并分析接头组织特征。结果零倾角搅拌摩擦焊接头从组织上可区分为5个不同区域:焊核区(WNZ)、热力影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)、轴肩影响区(SAZ)和母材(BM);随着搅拌头转速增加,焊缝宽度和焊核尺寸均先变大后变小;随焊接速度增加,焊缝宽度和焊核尺寸均逐渐变小;当焊接速度固定时,随搅拌头转速增加,接头拉伸强度先增加后减小;当搅拌头转速固定时,随焊接速度增加,接头拉伸强度逐渐增大。结论采用无倾角搅拌摩擦焊接方法,能够实现对5mm厚6061-T6铝合金板材的有效焊接。【作者单位】：天津航空机电有限公司南昌航空大学轻合金加工科学与技术**重点学科实验室华恒焊接股份有限公司【基金】：轻合金加工科学与技术**重点学科实验室开放基金(gf)江西省2016年度研究生创新专项资金。铝在地壳中的含量为8％。精密ACP 5080性能
恒温浸泡试验试件规格为30mm15mm117mm，将试样完全浸泡在wNaCl5的水溶液中，为保证腐蚀产物对试验的影响降到比较低，试验溶液的用量与试件表面积的比例不小于20mL/cm2，144h后取出观察[6]；中性盐雾试验按照国家标准GB10125-1997执行，使用YWPR2150盐雾试验机，试件规格为50mm50mm117mm，在35℃±2℃下用wNaCl5的溶液连续喷雾48h，喷雾结束后试件用去离子水清洗干净，对表面进行观察；采用M342电化学测试系统对试样进行电化学测试，试件规格为20mm20mm117mm。电化学池中采用三电极体系，将试样作为工作电极，铂片作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，wNaCl5的水溶液作为电解质溶液，试样在wNaCl5的水溶液中浸泡30min稳定后开始测量，扫描速度60mV/min，采用塔菲尔Tafel极化曲线外推法求得腐蚀电位Ecorr和腐蚀电流密度icorr。2试验结果和分析组织与孔隙率分析图1是涂层金相组织，可见组织均匀致密，无贯穿性孔隙，金相检查法测得孔隙率为416，这种微观结构适合用作耐腐蚀防护涂层。图1a是铝涂层与基体结合界面。由图1可见，涂层与基体结合处有一条明显的边界，并有极少量孔隙与微细裂纹，涂层的微粒在粗糙表面的凸起和凹陷处形成机械咬合，涂层内部孔隙较少。江苏超高ACP 5080性能平直度 普通铝板： 厚板的平直度低不仅增加切削成本，而且需要从更厚的原板开始加工。
大多数铝合金的氧化膜总存在薄弱和不连续的地方，尤其是在海洋环境下，海水中的氯离子半径较小，能破坏铝合金表面的氧化膜，且海水中氧化膜的修复和增厚会由于氯离子的存在而受阻，大多数铝合金尤其**铝合金在海洋大气环境条件下很容易产生点蚀、缝隙腐蚀和应力破坏，因此铝合金结构件在海洋工程中的应用受到一定限制[3-4]。电弧喷涂技术具有生产效率高、涂层性能优异、经济节能、可大面积施工、安全、可制备伪合金涂层等特点[5]，在国民经济的各个部门都得到了的应用。其中采用电弧喷涂技术制备铝及其合金防腐涂层具有广阔的应用前景，特别是在提高铁和钢在空气、淡水、或盐水中的耐腐蚀能力非常有效，已在钢架结构、桥梁、海洋工程、热电厂锅炉“四管”等方面获得成功应用[6]。然而，海洋环境下铝合金结构件采用电弧喷涂涂层进行防腐的应用与研究，很少见报道。本试验采用电弧喷涂技术在6061铝合金基材表面制备了纯铝涂层，研究了涂层的组织结构和耐腐蚀性能，为提高铝合金结构件的使用寿命，扩大铝合金在海洋工程中的应用提供技术和数据上的支撑。1试验材料和方法喷涂设备和喷涂材料电弧喷涂设备为DPT2303型电弧喷涂装置，喷涂的参数为电压30V～32V，电流140A～160A。
在工业上越来越地采用阳极氧化或化学氧化的方法，在铝及铝合金制件表面生成一层氧化膜，以达到防护一装饰的目的。一、经化学氧化处理获得的氧化膜，厚度一般为～4um，质软、耐磨和抗蚀性能均低于阳极氧化膜。所以，除有特殊用途外，很少单独使用。但它有较好的吸附能力，在其表面再涂漆，可有效地提高铝制品的耐蚀性和装饰性。二、经阳极氧化处理获得的氧化膜，厚度一般在5-20vm，硬质阳极氧化膜厚度可达60-2500m。其膜层还具有似下特性（1）硬度较高。纯铝氧化膜的硬度比铝合金氧化膜的硬度高。通常，它的硬度大小与铝的合金成份、阳极氧化时电解液的技术条件有关。阳极氧化膜不仅硬度较高，而且有较好的耐磨性。尤其是表面层多孔的氧化膜具有吸附润滑剂的能力，还可进一步改善表面的耐磨性能。2有较高的耐蚀性。这是由于阳极氧化膜有较高的化学稳定性。经测试，纯铝的阳极氧化膜比铝合金的阳极氧化膜耐蚀性好。这是由于合金成分夹杂或形成金属化合物不能被氧化或被溶解，而使氧化膜不连续或产生空隙，从而使氧化膜的耐蚀性大为降低。所以，一般经阳极氧化后所得的膜必须进行封闭处理，才能提高其耐蚀性能。3有较强的吸附能力。铝及铝合金的阳极氧化膜为多孔结构。电缆，以及要求具有导热和抗大气腐蚀性能。
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