AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为

doi:10.11902/1005.4537.2016.003

中国腐蚀与防护学报

2017, Vol. 37

Issue (2): 117-125 DOI: 10.11902/1005.4537.2016.003

研究报告

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AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为

张子阳,王善林(

),章恒瑜,柯黎明

南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室南昌 330063

Corrosion Behavior of Joints of Mg-alloy AZ31 Fabricated by Friction Stir Welding

Ziyang ZHANG,Shanlin WANG(

),Hengyu ZHANG,Liming KE

National Defence Key Disciplines Laboratory of Light Alloy Processing Science and Technology, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China

全文: PDF(9336 KB) HTML

摘要:

系统的研究了AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊接接头在NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊缝的腐蚀电位和母材相近,而母材的腐蚀电流密度为0.45 mAcm^-2,焊缝的为1.63 mAcm^-2,后者是前者的近4倍。由于焊接接头的焊缝区受到晶粒尺寸及β相析出的影响,导致焊缝耐蚀性能比较差,腐蚀最先从焊缝区域产生。腐蚀初期母材的抗腐蚀能力比焊缝的抗腐蚀能力强,但当焊缝区域进入自保护状态时,母材腐蚀速率将大于焊缝区域。

关键词 ： AZ31镁合金, 搅拌摩擦焊, 腐蚀行为, 腐蚀速率

Abstract：

Weld joints of Mg-alloy AZ31 were prepared by friction stir welding, and then their corrosion behavior was assessed in NaCl solution. The results show that the free corrosion potential of the friction stir weld joint of Mg-alloy AZ31 is like that of the base metal; however, the corrosion current density of the base metal was 0.45 mAcm^-2, while it was 1.63 mAcm^-2 for the joint. Moreover, the corrosion resistance in weld nugget zone was the worst because of the effect of the grain size and the distribution of β phase, and the corrosion initialed in this region. In the initial corrosion stage, the corrosion resistance of the base metal was superior to that of the weld joint, but later the base metal exhibited faster corrosion rate rather than the weld joint, which may be ascribed to the occurrence of passivation of the weld joint.

Key words： AZ31 magnesium alloy friction stir welding corrosion behavior corrosion rate

收稿日期: 2016-01-05

基金资助:国家自然科学基金 (51461031),新金属材料国家重点实验室开放基金 (2013-Z05) 和轻合金加工科学与技术国防重点实验室基金 (gf201501005)

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张子阳,王善林,章恒瑜,柯黎明. AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2017, 37(2): 117-125.
Ziyang ZHANG, Shanlin WANG, Hengyu ZHANG, Liming KE. Corrosion Behavior of Joints of Mg-alloy AZ31 Fabricated by Friction Stir Welding. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2017, 37(2): 117-125.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2016.003 或 https://www.jcscp.org/CN/Y2017/V37/I2/117

图1 焊接用搅拌头外观图

图2 AZ31镁合金FSW接头横截面不同区域组织形貌

图3 AZ31镁合金FSW接头在不同浓度的NaCl溶液中腐蚀速率随浸泡时间的变化

图4 焊接接头在不同浓度的NaCl溶液中浸泡10 min后的腐蚀形貌

图5 焊接接头在不同浓度的NaCl溶液中浸泡1 h后的腐蚀形貌

图6 焊接接头在不同浓度的NaCl溶液中浸泡24 h后的腐蚀形貌

图7 焊接接头在不同浓度的NaCl溶液中浸泡96 h后的腐蚀形貌

图8 焊接接头上表面浸泡不同时间后沉积物的SEM像及EDS结果

图9 接头横截面在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间后的腐蚀形貌

图10 接头横截面在3.5%NaCl溶液浸泡1 h后的腐蚀形貌

图11 AZ31镁合金母材和FSW焊缝区的XRD谱

图12 焊缝动电位扫描Tafel极化曲线

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