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摘要随着铁路发展进程的加快、列车速度的提高，铝合金材料在高速列车车体上的应用越来越广泛。高速列车车体用多为6、7系高强度铝合金，常采用焊接的成型方式，本身铝合金对应力腐蚀较为敏感，采用焊接成型后焊接接头的焊缝在成分、组织上与母材均有很大的差异，会进一步增大焊接接头对应力腐蚀的敏感性。 本文采用三点加载和自加载悬臂梁实验对6N01和6028两种型号的铝合金焊接接头进行应力腐蚀性能研究，分析应力腐蚀机理，比较焊接接头的焊缝区、热影响区和母材区之间的应力腐蚀差异以及合金元素含量对应力腐蚀性能的影响。 实验结果表明，6N01铝合金会发生应力腐蚀现象，经氧化膜破裂、电化学腐蚀形成点蚀、蚀坑不断聚集连成片出现剥蚀之后发生应力腐蚀断裂，同时伴随晶间腐蚀的现象。6N01铝合金焊接接头热影响区的应力腐蚀速率、腐蚀面积率均高于比焊缝区以及母材区，经应力腐蚀后硬度明显下降，其抗应力腐蚀性能最差。Mn、Cr含量较高的6N01型铝合金抗应力腐蚀性能较好。 32328
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毕业论文关键词 高速列车 6N01和6028铝合金 应力腐蚀
Title Aluminum alloys stress of welded joints corrosion
Abstract With the acceleration of railway development process, increase train speed, aluminum alloy material used in the high-speed train body more widely. High-speed train body, mostly 6,7 department with high strength aluminum alloy, often using molding methods welding, aluminum itself more sensitive to stress corrosion, the use of weld joints after welding forming in composition, the organization and the base material are There are very different, will further increase the sensitivity of welded joints stress corrosion. In this paper, three cantilever loading and self-loading experiments 6N01 and 6028 two types of aluminum alloy welded joints Stress Corrosion, stress corrosion mechanism analysis, compare the weld zone of welded joints, HAZ and base metal zone Stress corrosion differences and their impact on stress corrosion content of alloying elements between. The results show that, 6N01 aluminum alloy stress corrosion phenomenon occurs, the oxidation membrane rupture, the formation of electrochemical corrosion pitting, pits continued to gather into pieces appear even after the occurrence of stress corrosion cracking and erosion, accompanied by intergranular corrosion phenomenon. Stress corrosion rate 6N01 aluminum alloy welded joint heat-affected zone, the corrosion rate is higher than the ratio of the area of the weld area and base metal area, after the stress corrosion decreased hardness, its resistance to stress corrosion worst. Mn, Cr content higher 6N01 aluminum alloy good resistance to stress corrosion.
Keywords High-speed trains 6N01 and 6028 Aluminum alloys Stress corrosion
目次
1引言.7
1.1铝合金在高速列车车体上的应用.7
1.26系铝合金的介绍..9
1.3铝合金焊接接头性能..9
1.4应力腐蚀断裂概况..10
1.5应力腐蚀试验方法.11
1.6课题研究内容及意义.12
2实验方案13
2.1实验材料13
2.2实验方法14
2.3实验仪器介绍.16
3实验结论与分析18
3.1各焊接区域间应力腐蚀性能的对比.18
3.26N01-1与6N01-2型铝合金腐蚀差异对比..26
结论.28
致谢.29
参考文献30
1 引言 铝合金是一种具有低密度，良好塑性和较高强度的金属材料。其强度甚至超过某些钢种。并且铝合金在空气中使用时会在表面形成一层覆盖致密的氧化膜，基于这种化学特性是铝合金有很高的抗腐蚀性能。正是基于铝合金的以上特性，使铝合金在工业，运输业，建筑业上的应用越来越多，并有超越钢材的趋势。也正是因为铝合金被越来越频繁和广泛的使用，使它越来越受材料学者们的亲睐，越来越多的人投身到新型铝合金的研发和铝合金性能研究中，其中铝合金焊接性能的研究就是一个重要课题之一。 在众多的焊接性能研究中，焊接接头的研究就是一个重点方向，焊接接头的力学性能和抗腐蚀性能在很大程度上影响铝合金的使用性。其中在应力和腐蚀环境共同作用时，应力腐蚀性能就是成为了评定铝合金实用性的重要参数。 1.1铝合金在高速列车车体上的应用 世界性能源问题变得越来越严重的今天，铁道车辆的轻量化以日益受到关注，而减轻车体自重是做到车辆轻量化最直接是最高效的方法。随着科学技术的发展和各类新材料的开发，特别是铝合金的研发为列车减重提供了基础。 相比较于钢制车体结构，铝制车体可减重40％以上。由于重量减轻，在同样的行程内，可节省电能能9．7～12．6％。同时由于铝材表面可自然形成一层致密的氧化膜，使车体在空气中有很好的防腐能力[1]。
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