基于搅拌摩擦焊的铝合金焊接接头腐蚀行为研究



基于搅拌摩擦焊的铝合金焊接接头腐蚀行为研究

对AA6061-T6铝合金焊接接头在搅拌摩擦焊过程中出现的腐蚀行为进行了研究。采用搅拌摩擦焊技术在全自动数控机床上生产出搭接焊缝。将厚度为5mm的AA6061-T6铝合金板作为母材，其焊接的方向与铝合金板的轧制方向相互垂直。采用高碳钢（H13）制作非熔化极焊接工具。为了提高铝合金的焊接性能，在焊接过程中H13非熔化极焊接工具沿板的法线方向其尾侧倾斜3°。

采用循环极化和电化学阻抗谱试验研究了焊接接头的腐蚀性能。所有测试都是在0.6moL/L氯化钠水溶液中进行的，这种氯化钠水溶液暴露在空气中，且pH值为6.5。在温度为30℃时，焊接接头显示出腐蚀形态。用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱（EDS）和原子力显微镜（AFM）技术对腐蚀试验前后焊点的微观结构（WN）、热影响区（HAZ）和母材进行了分析。

试验验结果表明，焊接过程对合金的耐腐蚀性能有着主要的影响，这可能与金属间化合物微粒的分解和断裂有关系。搅拌摩擦焊增强了AA6061-T6铝合金的腐蚀敏感性，因此在其焊缝区域能够观察到晶粒间腐蚀并且伴随着点蚀的产生。由试验可知，母材和焊缝区域表现出相同的耐腐蚀性能。相比于焊核区和母材，在焊接热影响区材料具有更好的耐腐蚀性能。在焊接过程中，金属间化合物的增加进而增加了电偶腐蚀，从而降低了焊接区域的耐腐蚀性。此外，通过减小焊缝区晶粒尺寸，提高了腐蚀的敏感性。点蚀和晶粒间腐蚀是焊接区域和母材中的主要腐蚀类型。

刊名：Journal of Materials Research and Technology（英）

刊期：2015年第3期

作者：Farhad Gharavi et al

编译：于雅静