1、筒深海腐蝕行為的研究國家自然科學基金資助項目2.2.2.2陽極氧化陽極氧化工藝的主要參數為：硫酸，180劃；溫度，20°c；電壓，16v；電流，1.3a/dn?。 氧化前堿洗除汕2分鐘，并進行酸洗處理，以除去殘留在試樣表而的黑色掛灰。氧化時間 為30分鐘，在此條件下所形成的氧化膜的厚度約為10微米。2.2.2.3化學銃切化學銃切即是把工件需要加工的表面霍出來，非加工表面用耐蝕涂層保護起來，然后浸 在化學腐蝕液中，達到加工的fi的。其加工步驟為：表面預處理；涂層保護；固化;趙月紅 林樂耘 劉增才 徐杰（北京有色金屬研究總院，北京100088）摘要 對lf6鋁合金進行旋壓及卷板焊接成筒，

2、同時對卷焊成形的圓筒進行表面處理.將闌筒試樣投放到廈門海域，進行1年 懇露試臉。同時以標準板試樣進行對比試驗，試臉結果表明，旋壓鋁筒耐蝕性能優于卷板焊接鋁筒。焊縫上，基本未發生腐蝕； 焊縫附近的區域，有較深的蝕坑。陽極氣化的鋁筒只有輕微的腐蝕.該合金存在富猛相的沿晶析出，是其呈現沿晶腐蝕形貌的 內在原因。焊縫內第二相的規則排列及富錢絨相相對lf6合金思體少是焊縫耐腐蝕的原因.關鍵詞旋壓卷焊陽極氧化沿晶崗蝕1、前言國產al-mg系合金，對應國外鋁合金牌號5xxx系，具有佼高的強度和優良的耐海水腐 蝕性能，在海洋工程中獲得廣泛的應用»大量的研究工作和應用都表明，鋁合金的海水 腐蝕既與合金

3、口身有關，是組織結構敏感的，又受海水環境因素影響，同樣也隨海水化學成 分而改變®譏本文在以往實海暴霜及加工熱處理試驗研究工作的基礎上，模擬國防武器用 鋁合金売體（長5米、直徑0.5米的結構件），對以旋壓和卷焊兩種工藝加工成的lf6鋁合 金圓筒結構件，進行實海浸泡試驗。暴露試驗結束后，將全部圓筒取凹進行后處理，并取小 片試樣進行掃描電鏡觀察，分析其腐蝕規律及產生原因。2、實驗2.1旋壓制樣用三旋輪非對稱分布臥式強力旋壓機進行旋壓，三道次熱旋成形，熱旋溫度為：預熱到 300°c330°c,第一道次280°c310°c,第二道次200°c2

4、50°c,第三道次為150°c。旋壓 出的管材規格為：1）內290.7x 12x500mmo2. 2卷板焊接制樣2.2.1卷焊工藝將厚5mm的板材卷成直徑為300mm高為500mm的圓筒，焊接，320°c退火45分鐘， 以消除應力。選成分和lf6相近的專用焊絲將圓筒一端和厚3mm的同種板材焊接好。 222表面處理 222.1堿洗酸洗標準處理試樣在溫度為20°c,濃度為10%的naoh溶液中堿洗2分鐘，再用3（）%硝酸酸洗，隨 后水洗干凈，進入氧化槽，最后在90°c水中浸泡1分鐘封孔處理。刻型；腐蝕；清洗；去保護層。腐蝕溶液的配方見表li8,o

5、表1.鋁及鋁合金化銃液配方加工材料腐蝕溶液成分加工溫度c腐蝕速度mm/min鋁合金naoh： 250g/l(al： 550g/i)70-900.02-0.05各試樣的編號及対應制備方法見表2。每種狀態平行試樣2個，將全部試樣投放16米 深的廈門海域，暴露時間為1年。從各種試樣上取卜小塊進行掃描電鏡觀察并測試成分。表2.各試樣的編號及對應制備方法制備方法旋壓卷焊標準陽極氧化化銃編號10#17#, 19#16#13#3、結果與討論3.1實海浸泡試樣腐蝕宏觀形貌實海浸泡6個月后，取出試樣觀察，試樣的腐蝕有以下幾個特點：試樣上皆有海生物 的附著。沒有用涂料保護焊縫、焊后沒有熱處理的試樣，腐蝕也很輕微，

6、焊接熱影響區的 腐蝕狀況與其它部分沒有明顯差別。旋壓試樣，比卷焊試樣耐蝕性好一些，見圖1。(a)(b)圖1.廈門全浸6個月后試樣的腐蝕形貌圖2.旋床lf6鋁介金圓筒(a)旋壓(b)酸洗堿洗衣而標準處理卷悍試樣腐蝕微觀形貌的sem和片3. 2實海浸泡試樣腐蝕微觀形貌實海浸泡一年后，取出余下試樣，進行扌i描電鏡分析。3.2.1旋壓lf6鋁合金圓筒腐蝕微觀形貌由圖2 nj以看出，旋壓鋁合金的晶粒呈長形片狀，并晶粒比較細小，在廈門海域中的腐蝕是沿晶腐蝕，蝕坑內外形貌相似，同時也可以看到在有些晶粒的上面受到腐蝕，是沿晶 體學方向進行的。山于其品粒形狀比較規則，且乂細小，片狀品粒亦呈現剝落腐蝕形貌，但 剝

7、落處，腐蝕仍比較均勻，宏觀上腐蝕并不嚴重。對于"300長為0.5米的試驗工件，旋壓z前，需對坯料和芯模預加熱到350°c左右， 時間約需要11.5小時，這無疑和當于一次熱處理過程，耐蝕性有所提高刃。因此旋壓鋁合 金的耐腐蝕性耍優于卷焊鋁合金。3.2.2港焊lf6鋁合金圓筒腐蝕微觀形貌322.1卷焊lf6鋁合金圓筒上遠離焊縫區的腐蝕微觀形貌卷焊lf6鋁合金圓筒腐蝕相對旋壓鋁筒嚴重得多，且多呈現沿品腐蝕形貌。化銃表面,不但有晶界腐蝕，而h晶粒上亦冇腐蝕，呈晶體學方向進行；由于卷燼圓筒的晶粒較大，晶界腐蝕容易造成人塊的晶粒脫落，形成嚴重的局部腐蝕。陽極氧化表面由于受到陽極氧化保護

8、膜的保護作用，只有輕微的腐蝕，但蝕坑內仍為沿品腐蝕。標準表而的鋁筒腐蝕不但有沿晶腐蝕，而r發生沿晶腐蝕的晶粒內部均是沿晶體學方向的嚴重腐蝕。通過對該合金電解拋光樣品的掃描電鏡觀察表明，該合金存在富鎰相的沿晶析出。這是該合金普遍呈現沿品腐蝕圖4.氧化表面卷焊lf6鋁合金圓筒上 焊縫腐蝕微觀形貌sem相片形貌的內在原因。圖3.標準表面卷焊lf6鋁合金圓筒腐蝕微觀形貌sem相片322.3卷焊lf6鋁合金圓筒上的焊縫及焊縫附近區域的微觀腐蝕形貌在焊縫上，基本未發生腐蝕，焊縫附近的區域，有較深的蝕坑，蝕坑內呈嚴重的多層沿 晶腐蝕形貌。表3.卷焊lf6鋁合金圓筒的焊縫上的成分試樣氧化表面上的焊縫點成分標準

9、表而上的焊縫點成分序號1234567a140.7939.6493.2562.7289.2941.0074.23mg3.832.945.233.684.681.912.47mn0.230.840.500.260.520.250.22fe6.656.6601409.870.66si17.8023.960.8613.703.4627.164.79cl15.1213.45012.52106.416.03s6.852.820.q41.500.446.4110.58p1.941.220160.482.271.01k1.531.9700.3601.610na0.070.040000.030ca596.470

10、3.230.046.740備注焊縫上焊縫上試樣邊上焊縫叢體焊縫附近，輕腐蝕點亮白條,焊縫上喑，焊縫上已脫膜暗，焊縫附近平處輕微腐蝕區圖4所示的是焊縫區（圖右側）及熱彫響區（圖左側）的微觀腐蝕形貌，可見焊縫上是 層狀的腐蝕產物膜，基本未受到腐蝕，表3中的數據也表明這一點：焊縫基體成分（笫3 點）中，鎂含量為5.23%,鎰含量為0.50%,而焊縫上雜質成分中硅、氯、硫含量偏高（第 1、2、5、6點），說明焊縫上也有腐蝕，但這些點只是輕微貧鎂、猛，這證明焊縫腐蝕很輕 微；焊縫旁的熱影響區的腐蝕產物膜相對厚11疏松，沒有出現沿品腐蝕，從成分看，焊縫附 近的熱影響區也有些硅、氯、硫偏多，鎂、猛輕微貧化。

11、標準表面的焊縫農面雖有裂紋的, 但從成分見表上看，鎂與猛貧化的并不嚴重，也就是焊縫基本未腐蝕。但離焊縫稍遠處，有 蝕坑，蝕坑中是晶界腐蝕，也有沿晶體學方向的腐蝕。對腐蝕前的焊縫進行金相及掃描電鏡的分析可知，焊縫上的第二相是很規則的排列，成 分含量與基體接近，鎂含量稍低，所以炸縫顯示出優于基體的耐腐蝕性能。四、結論旋壓成形的鋁筒耐蝕性能優于卷板焊接鋁筒，盡管前者的片狀晶粒亦呈現剝落腐蝕形 貌，但剝落處，腐蝕仍比較均勻。卷板焊接鋁筒的腐蝕相對嚴重得多，u多呈現沿品腐蝕形 貌。受到陽極氧化保護膜的保護作用，陽極氧化的鋁筒試樣只有輕微的腐蝕。但蝕坑內仍為 沿晶腐蝕。通過對該合金電解拋光樣品的掃描電鏡觀

12、察表明，該合金存在富猛和的沿晶析出。 這是該合金普遍呈現沿晶腐蝕形貌的內在原因。在悍縫上，基木未發生腐蝕，焊縫附近的區 域，有較深的蝕坑，蝕坑內呈嚴重的多層沿晶腐蝕形貌。焊縫內第二相排列規則，且富鎰鐵 相和對lf6合金基體少，這是焊縫耐腐蝕的原因。五、參考文獻1 美m.舒馬赫編，李大超等譯，海水腐蝕手冊，國防工業出版社.，1985。2 c.r.southwell et al., mp, 1965, dec., 30.3 r.e.grorver et al., mp, 1969, nov., 25.4 chen zuxiu» exfoliation coit. of al-mg alloys and their morphological charact. proceed. sec. inter, conf, on al alloys, china, beijing, 1990, oct.9-13., 682.5 林樂耘等，析出物及其形態對lf6m鋁合金耐海水腐蝕性能的影響，96中國材料科學研