新型可焊6005A铝合金的腐蚀行为
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析车体底边梁是动车组车体结构中的一部分，起到支撑和保护车体的作用。
为了确保车体底边梁具备足够的强度和刚度，常采用高强度铝合金材料进行制造。
本文将对使用6005A铝型材作为车体底边梁材料的检验分析进行介绍。
6005A铝型材是一种铝合金材料，具备较高的强度和良好的加工性能。
它的主要合金元素是硅、镁和铜，可以通过热处理来增强强度。
6005A铝型材在汽车制造中广泛应用，特别适用于车体结构的制造。
对6005A铝型材的化学成分进行检验。
根据相关标准，6005A铝合金的硅含量应在0.6-0.9%，镁含量在0.4-0.7%，铜含量在0.3-0.6%。
通过化学分析仪器可以测定这些元素的含量，确保其符合标准要求。
进行6005A铝型材的机械性能检验。
强度是评价材料性能的重要指标之一，可以通过拉伸试验来确定。
将6005A铝型材制成试样，在拉力试验机上施加均匀加载，测量材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率等。
还可以进行硬度测试和冲击测试，评估其硬度和韧性。
还要对6005A铝型材的热处理性能进行检验。
热处理可以改变铝合金材料的微观结构，从而改善其力学性能。
常见的热处理方法包括固溶处理和时效处理。
通过对制成的试样进行金相观察和显微硬度测试，可以评估不同热处理工艺对6005A铝合金的影响。
对6005A铝型材的表面品质进行检验。
检查材料表面是否存在划痕、氧化和气孔等缺陷，这些缺陷可能影响车体底边梁的使用寿命和外观质量。
可以借助显微镜、扫描电镜等设备来进行检查和分析。
在检验分析的过程中，需要严格按照相关标准和规范进行操作，确保测试结果准确可靠。
只有通过全面的检验分析，才能确保6005A铝型材符合车体底边梁的设计要求，保证动车组的安全可靠运行。
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析动车组（EMU）作为现代城际铁路交通的主要交通工具，其安全性和可靠性对于乘客的生命财产安全具有重要意义。
而动车组的车体底边梁作为支撑车体和承载重量的重要部件，其材料选择和质量检验对于动车组的安全运行至关重要。
本文将对动车组车体底边梁常用的6005A铝型材进行检验分析，为其质量和安全性提供基础保障。
一、6005A铝型材的特点6005A铝合金是一种常用的高强度铝合金材料，具有良好的焊接性和耐腐蚀性，适用于各种焊接和成型工艺。
6005A铝型材具有优异的机械性能，其抗拉强度高达270MPa，屈服强度高达230MPa，同时具有良好的延展性和疲劳强度，因此在动车组车体底边梁的选择中得到了广泛应用。
（一）化学成分检验化学成分检验是对6005A铝型材的主要合金元素进行检测，以确定其成分是否符合标准要求。
一般来说，6005A铝合金的成分应符合以下标准：硅Si含量为0.6-0.9%，镁Mg含量为0.4-0.7%，锰Mn含量为0.4-0.7%，铁Fe含量小于0.35%，铜Cu含量小于0.1%，锌Zn含量小于0.1%，钛Ti含量小于0.1%，其他杂质含量均小于0.05%。
通过化学成分检验，可以确定6005A铝型材的合金成分是否符合标准要求，保证其机械性能和耐腐蚀性能。
（二）力学性能检验力学性能检验是对6005A铝型材的拉伸强度、屈服强度、延展率和硬度等机械性能进行检测，以评估其在实际工程应用中的性能表现。
通过拉伸试验、冲击试验和硬度测试等方法，可以确定6005A铝型材的力学性能是否符合标准要求，确保其在动车组车体底边梁中具有足够的强度和韧性。
（三）金相组织检验金相组织检验是对6005A铝型材的金相组织结构进行观察和分析，以确定其晶粒大小、相分布和夹杂物等组织特征，评估其组织致密性、分布均匀性和夹杂物含量。
通过金相显微镜观察、组织腐蚀和夹杂物检测等方法，可以确定6005A铝型材的金相组织是否符合标准要求，保证其具有良好的成形加工性和疲劳强度。
高速列车支撑槽用6005A-T6 铝合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为研究
工艺过程为熔炼→铸造→均匀化→挤压→在线淬火+ 人工时效。其中均匀化热处理工艺为 540 ℃/6 h、挤 压温度为 480 ℃、挤压筒温度为 420 ℃、挤压速度 为 5 m/min。经 530 ℃淬火固溶后，进行 175 ℃/8 h 的峰值时效处理 （T6）。
作者简介：张宇昆 （1982-），男，河北张家口人，工程师，主要从事轨道车辆车体及其外结构研究。 收稿日期：2020-10-12 · 44 ·
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张宇昆，等：高速列车支撑槽用 6005A-T6 铝合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为研究
促进周围 α-Al 基体在 3.5% NaCl 溶液中的腐蚀，并在腐蚀过程中同时释放 H2，氢和腐蚀环境的联合作用促进了 6005A-T6 铝
合金在 3.5% NaCl 溶液中的疲劳裂纹扩展。
关键词：6005A-T6 铝合金；高速列车支撑槽；腐蚀疲劳裂纹扩展；3.5% NaCl 溶液
中图分类号：TG172.9，TG166.3
文献标识码：A
文章编号：1005-4898 （2021） 01-0044-04
doi：10.3969/j.issn.1005-4898.2021.01.11
0 前言
铝合金，其主要化学成分如表 1 所示。材料实际生产
6005A-T6 铝合金属 Al-Mg-Si-Cu 系可热处理 铝合金，其强度适中并兼具良好的挤压性能和焊接 性能，被广泛应用于制造高速列车车体主要零部 件 。 [1，2]
6005a屈服强度
6005a屈服强度6005a铝合金是一种常用的铝合金材料，具有优异的力学性能和加工性能，广泛应用于各种工业领域。
其中，屈服强度是6005a铝合金材料重要的力学性能指标之一，下面将对6005a铝合金的屈服强度进行详细介绍。
一、6005a铝合金的基本特性6005a铝合金是一种具有中等强度的铝合金材料，主要由铝、镁和硅等元素组成。
它具有良好的耐腐蚀性、可焊性和加工性能，适用于各种复杂的加工和成型工艺。
6005a铝合金的强度和韧性之间取得了很好的平衡，因此在各种应用场景下都具有较好的表现。
二、屈服强度的定义和意义屈服强度是指材料在受到外力作用时，开始发生塑性变形的最小应力值。
对于6005a铝合金而言，屈服强度是其重要的力学性能指标之一。
它反映了材料在受到外力作用时抵抗变形的能力，也是衡量材料承受载荷能力的重要标志之一。
在实际应用中，屈服强度是材料设计和选材的重要依据之一。
如果材料的屈服强度不足，那么在受到外力作用时很容易发生塑性变形，导致结构失效。
因此，在选择材料时需要根据实际应用场景和要求来确定所需的屈服强度值。
三、影响6005a铝合金屈服强度的因素1.合金元素：6005a铝合金的屈服强度受合金元素的影响较大。
例如，增加镁元素的含量可以提高材料的强度和硬度，但也会降低材料的韧性；增加硅元素的含量可以提高材料的流动性和加工性能，但也会对材料的强度产生一定的影响。
2.热处理工艺：热处理工艺是影响6005a铝合金屈服强度的重要因素之一。
通过合理的热处理工艺可以改善材料的组织和性能，提高材料的屈服强度。
例如，固溶处理和时效处理是提高6005a铝合金强度和硬度的常用方法。
3.加工工艺：加工工艺也会对6005a铝合金的屈服强度产生影响。
例如，冷加工可以提高材料的强度和硬度，但也会降低材料的韧性；热加工可以改善材料的塑性和韧性，但也会对材料的强度产生一定的影响。
4.材料缺陷：材料缺陷也会对6005a铝合金的屈服强度产生影响。
6005A铝合金型材搅拌摩擦焊缝的剥落腐蚀行为
二相 的分 布． 剥 落 腐蚀 试 样 的 制 备方 法 是 先 用砂 纸
打磨至 无 明显 划 痕后 ， 再 用酒 精清 洗实验 面 ， 然后 按
照 国家标准 ＧＢ ／ Ｔ ２ ２ ６ ３ ９ — ２ ０ ０ ８的方法 对试 样 进行 剥
１ 实验 方 法
对６ ０ ０ ５ Ａ— Ｔ６铝合 金型材 沿挤 压 方 向进 行 搅拌
微镜及 金相显微镜等对 比研究 了焊缝及母材 的剥落腐蚀行为． 研究结果表 明 ， 母 材发生的是 晶间腐蚀 且
部分区域发 生剥 落， 焊缝则只发生 了均匀点蚀 ； 腐蚀评级和 电化学阻抗谱都说明焊缝 比母材具有更 强的 耐剥蚀性 ． 通过对微观组织的对 比分析 ， 得 出焊缝耐剥蚀性能提高的原因是在焊接过程中发生 了动态再
由于 ６ ０ ０ ５ Ａ 铝合 金挤 压 型材 板 具有 密 度小 、 比 强 度高 、 塑性好 等优 点 ， 使 其在 轨道交 通 中得到 了广 泛 应用 ］ ， 但 由于其 尺寸 受 挤 压 机 吨 位 的 限制 ， 不 能直 接挤 压 出适 用 于铝合金 车体 的宽 板 ， 因此 ， 需要
种 可 靠 的 焊 接 技 术 将 铝 合 金 挤 压 型 材 板 进 行 采用 固相焊接 的搅拌摩擦 焊接 （ Ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｉ ｒ
拼 接．
Ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ， Ｆ Ｓ Ｗ） 可 避 免熔 化 焊 的缺 陷 ， 其 焊 缝 性 能
剥落腐 蚀试 样． 将 样 品表 面 逐 级 采用 由粗 至 细 的砂
ｆ ｏ ｌ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｉ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｓ ｅ ｘ ａ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｅ ｌ ｅ ｃ —
铝合金交流阻抗及性能研究
4
米层次对不锈钢惰性膜的非均一性影响进行了分析， 研究了惰性膜中不同元素溶 解速率演化。作者将扫描流通池(SFC)和电感藕合等离子体质谱(ICP-MS)进行结 合。SFC 为 V 型结构，通过电解液出口同 ICP-MS 相连接，建立了电化学和光谱 信号的直观联系。通过检测电解液中不同时间和电位下元素摩尔分数的变化，并 利用法拉第定律将测量的元素浓度转化为电流密度， 从而实时测定腐蚀过程中的 元素行为，进而获得了单种元素对腐蚀性能的影响。原子探针层析技术(APT)作 为目前空间分辨率最高的分析测试手段， 可以确认原子种类并显示不同元素原子 的三维分布，经常用于沉淀相析出过程、界面原子偏聚等研究，近来有学者将 APT 应用于热处理状态的合金腐蚀性能分析， Ralston0 综合 APT 和高分辨率扫 描透射电子显微镜观察 Al-1。 1Cu-1。 7Mg(原子分数/%)固溶体在不同时效条 件下的微观结构，研究微观结构的演变过程确定析出相及合金组织，并与电化学 测试技术相结合研究合金的抗点蚀性能。White 结合光学测量技术，发明了一种 新型的腐蚀测量方法，可大批量快速测量不同溶液中试样的腐蚀性能。试验以 AA2024-T3 铝合金薄板为研究对象，将薄板和厚度方向有孔洞的聚二甲硅氧烷 块夹紧固定，然后在孔洞中滴人不同成分的溶液进行腐蚀测定。该试验方法溶液 用量较少，氧气扩散路径短，同标准浸泡腐蚀相比腐蚀速率更快。腐蚀结束后， 在侧光条件下拍摄铝合金薄板照片作为背景图层， 并在扩散灯箱中拍摄照片作为 第二个图层，反选该图层得到两个拷贝图层，可通过这两个图层区别腐蚀产物、 凹坑和未浸蚀区域。利用 Ado-bePhotoshop 对上述照片进行合成并去除照片中的 背景像素亮度，最终通过分析像素的亮度来判断合金的腐蚀性能。分析得到的合 金腐蚀性能同标准浸泡腐蚀试验结果相符合， 这表明该种测量方法可以有效替代 标准浸泡腐蚀试验，并可用于预测长时间的腐蚀浸泡。电化学噪声技术通常将两 个相同的工作电极通过零阻电流计(ZRA)相连，进而进行噪声测试。Shahidi 发现 在保持其他条件不变时改变两个工作电极的尺寸大小， 尺寸相差较大时所有的噪 声信号均来自尺寸较小的工作电极。与相同工作电极的测量数据相比，非对称电 极的测量数据具有电流暂态振幅增加、信息量增大等优点，极大地简化了噪声谱 的识别和电流噪声数据分析。
6005a屈服强度
6005a屈服强度
【原创版】
目录
1.6005a 屈服强度的定义和重要性
2.6005a 材料的特性
3.6005a 屈服强度的测量方法
4.6005a 屈服强度的影响因素
5.6005a 屈服强度的应用领域
正文
一、6005a 屈服强度的定义和重要性
6005a 是一种铝合金材料，屈服强度是指材料在受到外力作用下，产生塑性变形的最小应力。
这一指标在材料科学和工程领域具有极高的重要性，因为它能够反映材料的强度和韧性，是设计构件和选择材料的关键参数。
二、6005a 材料的特性
6005a 铝合金具有许多优秀的特性，如良好的抗腐蚀性、高的疲劳强度、良好的焊接性能和热处理性能。
这些特性使得 6005a 铝合金在各种工程领域都有广泛的应用。
三、6005a 屈服强度的测量方法
测量 6005a 屈服强度的方法通常是进行拉伸试验。
试验过程中，通过施加不断增加的拉力，直到材料产生塑性变形，此时的应力即为屈服强度。
四、6005a 屈服强度的影响因素
6005a 屈服强度的大小受到许多因素的影响，如材料的化学成分、加
工工艺、热处理状态等。
为了获得理想的屈服强度，需要在材料设计和生产过程中对这些因素进行严格的控制。
五、6005a 屈服强度的应用领域
由于 6005a 铝合金具有优秀的力学性能和耐腐蚀性，其广泛应用于各种工程领域，如汽车制造、航空航天、建筑装饰、电子通讯等。
6005a铝的硬度
6005A铝的硬度1. 引言铝是一种常见的金属材料，具有轻质、导电性好、导热性好等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
不同类型的铝合金具有不同的性能特点，其中6005A铝合金是一种常见的工业铝合金。
本文将重点探讨6005A铝的硬度特性。
2. 6005A铝合金概述6005A铝合金属于Al-Mg-Si系列，其主要合金元素包括镁（Mg）和硅（Si）。
该合金具有良好的耐蚀性和可焊性，适用于各种加工工艺。
由于其高强度和优异的成形性能，6005A铝广泛应用于结构件、车身部件以及管道等领域。
3. 硬度测试方法硬度是衡量材料抵抗划伤或穿透的能力。
常见的测试方法包括洛氏硬度测试（Rockwell Hardness Test）、布氏硬度测试（Brinell Hardness Test）和维氏硬度测试（Vickers Hardness Test）等。
在实际应用中，常使用维氏硬度测试来评估6005A铝的硬度。
4. 6005A铝的维氏硬度6005A铝合金的硬度受多种因素影响，包括合金成分、热处理和加工工艺等。
一般来说，经过适当的热处理后，6005A铝合金可以获得较高的硬度。
4.1 热处理对硬度的影响热处理是通过控制合金材料的加热和冷却过程来改变其组织结构和性能。
对于6005A铝合金，常见的热处理方式包括固溶处理（Solution Heat Treatment）和时效处理（Ageing Treatment）。
4.1.1 固溶处理固溶处理是将材料加热至一定温度后保持一段时间，使固溶体中溶解的元素均匀分布在晶界内。
这种处理方式可以消除合金中的析出物，并提高材料的强度和硬度。
4.1.2 时效处理时效处理是在固溶处理后将材料再次加热至一定温度，然后迅速冷却。
这种处理方式可以促使合金中细小析出物形成，并增强材料的强度和硬度。
4.2 加工工艺对硬度的影响除了热处理，加工工艺也会对6005A铝的硬度产生影响。
常见的加工工艺包括挤压、轧制和拉伸等。
新型可焊6005A铝合金的腐蚀行为重点
东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Journal of Nort heastern U niversity( Natural Science)
Vol 31, No. 7 Jul. 2 0 1 0
新型可焊 6005A 铝合金的腐蚀行为
季 凯 , 祖国胤 , 姚广春
Abstract: T he eff ect of Cu cont ent in the 6005A aluminum alloy used f or high - speed t rains on it s elect rochemical behavior w as invest igated by electrochemical impedance spectroscopy ( EIS ) , immersion t est and polarizat ion curves. T he results showed t hat a proper Cu content can im prove eff icient ly t he compact ness of the alloy s surf ace oxide films. When t he Cu content is 0 4% , t he reactive resist ance R ct due to corrosion as show n on the elect rochem ical impedance spect roscopy of 6005A increases and the double - layer capacit ance Q 2 decreases, and the polarizat ion curve exhibit s an anode passivat ion zone in a w ide range of potent ial. How ever, the alloy s self corrosion densit y increases slightly, w hich means t hat t he corrosion resistance of the alloy decreases. Moreover, t he immersion test for the alloy immersed in t he 3 5% NaCl solut ion revealed t hat t he pit t ing corrosion, int ergranular corrosion and ex foliation corrosion occur sequent ially on t he alloy. T he main influence f act or on the corrosion resist ance of the alloy is the compact ness of it s surface ox ide film . Key words: 6005A aluminum alloy; rolling; elect rochemical impedance spect roscopy ; polarizat ion curve; corrosion; com pactness 目前 , 我国高速铁路的建设迅猛发展, 对高速 列车车体材料的性能也提出了越来越高的要求 以 6005A 铝合金为代表的 Al Mg - Si 系中等强度 铝合金, 因其具有优良的挤压成型性、 良好的焊接 性, 现已被广泛应用于高速列车 但在列车的服役 过程中发现 , 现有的 6005A 铝合金焊接接头在潮 湿环境中极易发生剥蚀, 导致材料强度、 塑性及疲 劳性能明显降低 , 从而缩短列车的使用寿命, 降低 了列车整体的安全性 因此, 研 究 6005A 铝 合金的抗腐蚀性能对实现高速列车的轻量化 , 延 长列车使用周期, 提高列车安全性与舒适性 , 均具 有重要的意义 近年来, 围绕高速列车用铝合金材料, 国内外 研究者大多采用稀土和铝合金复合氧化膜技术来 提高其表面的防腐性能 其中, Allachi 等 研究指 出稀土转化膜提高了 6060 铝合金的耐腐蚀性能,
6005合金成分
6005合金成分6005合金是一种高强度、高耐腐蚀性的铝合金，广泛应用于各个行业。
以下是6005合金的详细介绍，包括其成分、特点、应用领域、加工处理以及性能优势与不足。
一、6005合金的基本介绍6005铝合金是美国铝业公司（Alcoa）开发的一种新型合金，具有优良的力学性能和耐腐蚀性能。
在我国，6005合金也得到了广泛的应用和研究。
二、6005合金的成分及特点6005合金的主要成分包括铝（Al）、镁（Mg）、硅（Si）、铜（Cu）、锌（Zn）、锰（Mn）等元素。
其中，镁、硅、锌等元素对合金的强度和硬度具有显著的提高作用。
此外，6005合金还具有以下特点：1.高强度：6005合金具有较高的抗拉强度和屈服强度，能够在各种应力条件下保持良好的力学性能。
2.良好耐腐蚀性：6005合金在自然环境下具有较强的耐腐蚀性，特别是在沿海地区和高温高湿环境中，其抗腐蚀性能更为突出。
3.优异的加工性能：6005合金易于加工成各种形状和尺寸，便于应用于各种领域。
三、6005合金的应用领域由于6005合金具有高强度、良好的耐腐蚀性和优异的加工性能，因此广泛应用于以下领域：1.交通运输领域：汽车、火车、船舶等交通工具的零部件制造。
2.建筑领域：铝合金门窗、幕墙、装饰材料等。
3.机械制造领域：各类机械零部件、模具等。
4.电子产品领域：散热器、外壳等。
5.航空航天领域：飞机、导弹等部件的制造。
四、6005合金的加工与处理6005合金的加工主要包括锻造、挤压、轧制等方式。
在加工过程中，为提高合金的性能，通常需要进行热处理、化学腐蚀等处理工艺。
五、6005合金的性能优势与不足1.性能优势：（1）高强度：6005合金具有较高的强度，能够在各种应力条件下保持良好的性能。
（2）耐腐蚀性：在自然环境下，6005合金具有较强的耐腐蚀性，适用于各种恶劣环境。
（3）加工性能优异：6005合金易于加工成各种形状和尺寸，满足各种应用需求。
2.性能不足：（1）弹性模量相对较低：6005合金的弹性模量相对较低，可能导致在高压、高应变条件下出现变形。
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析1. 引言1.1 研究背景铝合金具有轻质、耐腐蚀、易加工等优点，被广泛应用于各种领域。
6005A铝型材是铝合金中的一种，具有高强度和较好的焊接性能，适用于制造各种构件。
动车组是现代高速列车的代表，其车体底边梁不仅起到支撑车体和附着其他构件的作用，还承担着抵抗风压等外部力的重要功能。
选择适合的材料制造动车组车体底边梁至关重要。
通过对6005A铝型材在动车组车体底边梁中的应用进行检验分析，可以评估其性能是否符合要求，为进一步应用提供参考。
这一研究对于推动动车组制造技术的发展，提高列车运行安全性和舒适性具有积极意义。
本研究旨在探索动车组车体底边梁用6005A铝型材的可行性，为铁路交通行业提供更好的材料选择和技术支持。
1.2 研究目的研究目的是为了探究动车组车体底边梁采用6005A铝型材的可行性及其性能表现。
通过深入分析6005A铝型材的特点和动车组车体底边梁的作用，我们希望确定该铝型材在此应用中的优势和适用性。
通过制定合适的检验方法并对检验结果进行分析，我们旨在评估6005A铝型材在动车组车体底边梁中的实际表现以及可能存在的问题和改进空间。
通过本研究，我们希望为动车组车体底边梁材料选用提供科学依据，为提高动车组的安全性、舒适性和性能质量做出贡献。
我们还希望通过本研究为相关领域的进一步研究指明方向，推动铝型材在轨道交通领域的应用与发展。
1.3 研究意义动车组车体底边梁是连接车体底部结构的关键部件，主要起到加强车体整体结构、承受车厢重量和保护车辆底部设备的作用。
选择合适的材料对于确保车辆的正常运行和乘客的安全至关重要。
研究动车组车体底边梁使用6005A铝型材的意义在于提高铁路交通设备的轻量化水平，减少能源消耗和环境污染，同时也可以带动相关产业的发展。
通过深入研究和分析，可以为铁路车辆材料的选择和设计提供参考，促进铁路行业的可持续发展。
2. 正文2.1 6005A铝型材的特点1. 强度高：6005A铝合金经过热处理后，可以达到较高的强度，通常可以满足动车组车体底边梁的强度要求。
铝合金腐蚀行为和机理在高铁的应用
铝合金腐蚀行为和机理在高铁的应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析一、引言动车组车体底边梁是动车组车辆的重要构件，承担着支撑车体、承载车辆荷载、保护车厢内部结构等重要功能。
对于底边梁材料的选用和质量检验十分重要。
本文将对动车组车体底边梁中应用的6005A铝型材进行检验分析，以确保其质量和安全性。
二、6005A铝型材的特性6005A铝合金是一种具有优良力学性能和耐蚀性的铝合金，具有轻质、高强度、良好的耐磨性和成形性，因此在铁路车辆制造中得到了广泛应用。
其化学成分主要为Si0.60-0.90%，Mg 0.40-0.60%，Fe≤0.35%，Cu≤0.10%，Mn≤0.50%，Zn≤0.10%，Cr≤0.10%，Ti≤0.10%，余量为铝。
6005A铝材的强度与硬度较高，可以满足动车组车体底边梁在运行中的强度要求，同时具有较好的可焊性和耐腐蚀性。
选择6005A铝型材作为动车组车体底边梁的材料具有很大的优势。
三、6005A铝型材的检验方法1. 外观检验外观检验是对6005A铝型材表面质量进行检查，包括铝型材的平整度、表面是否有裂纹、气泡、夹杂等缺陷，并对铝型材的表面进行外观质量评定。
外观检验可以通过目视检查和手摸表面来判断铝型材的平整度和表面质量，同时可以利用斜光检查法来察看铝型材表面的缺陷。
2. 尺寸检验尺寸检验是对6005A铝型材的截面尺寸进行检查，包括铝型材的宽度、厚度、横截面积等尺寸参数的测量。
尺寸检验需要借助工具和设备进行精确定位和测量，以确保铝型材的尺寸符合设计要求。
3. 化学成分检验化学成分检验是对6005A铝合金材料的化学成分进行分析，包括Si、Mg、Fe、Cu等元素的含量检测。
化学成分检验通常采用光谱分析仪进行，可以准确检测出每个元素的含量，确保6005A铝合金材料的化学成分符合国家标准和设计要求。
4. 机械性能检验机械性能检验是对6005A铝合金材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等机械性能进行检测。
机械性能检验需要对铝合金材料进行拉伸试验、硬度测试等物理性能测试，以确保6005A铝合金的机械性能符合设计要求。
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析1. 引言1.1 背景介绍在铁路交通领域，车辆的安全性始终是最为重要的问题。
动车组车体底边梁作为车辆结构的关键部件之一，其质量和性能直接影响着车辆的运行安全。
对底边梁所使用的6005A铝型材进行全面细致的检验分析，对于确保车辆的安全性具有重要意义。
通过本次研究，我们希望能够深入了解6005A铝型材的特点，分析动车组车体底边梁的结构特点，建立可靠的检验方法，得出科学的分析结果，并最终对结果进行深入的讨论和总结，为铁路交通领域的安全生产和质量管理提供参考依据。
1.2 研究目的本研究旨在探讨动车组车体底边梁采用6005A铝型材的可行性和优劣势，通过对6005A铝型材的特性分析和动车组车体底边梁结构的分析，进一步研究其在实际应用中的性能表现。
我们将通过检验方法对6005A铝型材的质量进行评估，并分析其在动车组车体底边梁中的应用效果。
通过本研究，我们旨在为铁路交通行业提供关于使用6005A铝型材制造动车组车体底边梁的科学依据和技术支持，从而为提高动车组的整体性能和安全性提供参考。
本研究也有助于推进铝合金材料在轨道交通装备领域的应用与发展，为我国轨道交通装备产业的提升作出贡献。
2. 正文2.1 6005A铝型材特点6005A铝合金是一种常用于动车组车体底边梁制造的材料，具有以下几个特点：1. 优良的强度和韧性：6005A铝合金在适当的热处理条件下，可以获得较高的强度和韧性，能够承受动车组车体在行驶过程中的各种力和振动。
2. 良好的耐腐蚀性：6005A铝合金具有良好的耐腐蚀性，能够在恶劣的环境条件下长时间保持稳定的性能。
3. 易加工性：6005A铝合金具有良好的加工性能，可以进行各种加工形式，满足动车组车体底边梁的复杂形状要求。
4. 轻量化设计：6005A铝合金相对于其他材料具有较低的密度，能够有效降低动车组车体的自重，提高整车的运行效率和能耗。
6005A铝合金是一种适合用于动车组车体底边梁制造的材料，具有优良的强度、耐腐蚀性、易加工性和轻量化设计等特点，可以有效提高动车组车体的安全性、稳定性和运行效率。
焊接工艺对6005A-T6铝合金焊接接头晶间腐蚀性能的影响
道次
焊接电流/ 焊接电压/ 焊接速度/ 送丝速度/ 气体流量/
A
V
（mm·s−1） （m·min−1） （L·min−1）
1
185
23.2
10.0
11.9
15～20
2
200
23.5
10.0
12.7
15～20
表 4 MIG 焊工艺参数 Tab.4 Parameters of the MIG welding
(a) LFW
(a) LFW
50 μm
(b) CMT 焊
(b) CMT 焊
50 μm
(c) MIG 焊
图 1 接头处腐蚀后的宏观形貌 Fig. 1 Macromorphology of the welding
joints after corrosion
50 μm (c) MIG 焊 图 2 接头处显微组织 Fig. 2 Microstructures of the welding joints
表 2 LFW 工艺参数 Tab.2 Parameters of the LFW welding
功率/ 离焦量/ W （mm）
7 800 0
焊接速度/ （mm·s−1）
40.0
送丝速度/ （m·min−1）
5.5
气体流量/ （L·min−1）
15～20
表 3 CMT 焊工艺参数 Tab.3 Parameters of the CMT welding
JIANG Piwen， JIA Yongqiang， KANG Ming， LIN Chuandong， JIN Wenfu， SUN Wei (Liaoning Zhongwang Group Co., Ltd., Liaoyang 111003, China)
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析
动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析一、引言动车组作为现代高速铁路交通运输的重要组成部分，其安全性和稳定性对于乘客的生命财产安全具有至关重要的意义。
而动车组的车体底边梁作为车体结构的主要组成部分，其材质选择和质量控制对于车体的稳定性和整体性能也具有至关重要的意义。
本文将对动车组车体底边梁所使用的6005A铝型材进行检验分析，以保障动车组的安全和稳定性。
二、6005A铝型材的基本情况6005A铝型材是一种广泛用于制造各种结构构件的铝合金，在交通运输领域得到了广泛的应用。
其具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，适用于制造车辆外部构件和连接件等。
在动车组制造中，6005A铝型材常常被用于制造车体底边梁，以提高车体的刚性和整体稳定性。
三、6005A铝型材的主要性能指标1. 强度和硬度：6005A铝型材具有较高的抗拉强度和屈服强度，能够承受车体底边梁在运行过程中受到的各种载荷和作用力，保证车体的强度和整体稳定性。
2. 耐腐蚀性：作为交通运输领域的主要材料之一，6005A铝型材需要具有良好的耐腐蚀性，以保证动车组在各种环境条件下的安全运行和使用寿命。
3. 加工性能：6005A铝型材需要具有良好的加工性能，以便于制造和加工成各种形状和尺寸的车体底边梁，同时保证其表面平整度和尺寸精度。
四、6005A铝型材的检验方法为了保证6005A铝型材的质量和性能，需要进行一系列的检验和测试。
主要包括以下几个方面：1. 化学成分分析：通过对6005A铝型材样品进行化学成分分析，确认其合金成分和含量是否符合标准要求。
2. 机械性能测试：通过拉伸试验、硬度测试等手段，检测6005A铝型材的抗拉强度、屈服强度和硬度等机械性能指标。
3. 耐腐蚀性测试：通过盐雾试验、湿热试验等方法，检测6005A铝型材在不同腐蚀环境下的耐腐蚀性能。
4. 表面质量检验：对6005A铝型材的表面进行检查，确认其表面平整度、氧化膜厚度等指标是否符合要求。
六、结论与建议通过对6005A铝型材的检验分析，得出了其质量和性能均符合要求的结论。
6005A铝合金搅拌摩擦焊接头耐腐蚀性能
接头组织和性能会产生很大的改变，加之现代工 业城市污染严重，大气环境中含有酸根离子，如亚 硫酸根 ＳＯ３２－、盐酸根 Ｃｌ－、乙酸根 ＣＨ３ＣＯＯ－等， 会对合金产生严重的腐蚀，Ｇ．Ｈｕｓｎｕ等人［４］模拟 了酸雨环境对 ６０６０和 ６０８２两种铝合金的腐蚀， 研究了其动态电化学阻抗谱、扫描电镜形貌和原 子力显微形貌，结果发现其比 ＡＡ６０８２有更强的 耐蚀性能．然而，目前对 ６ＸＸＸ系铝合金型材的搅 拌摩擦焊接头在工业、海洋酸性环境中的腐蚀还 欠缺一些了解，因为诸多环境因素的变化会使材 料的腐蚀规律难以捉摸． 本文研究高速列车用 ６００５Ａ铝合金型材在 模拟酸性环境试验条件下的腐蚀行为，并探讨其 腐蚀行为和腐蚀机制．
６００５Ａ铝合金搅拌摩擦焊接头耐腐蚀性能
祁艺洋，沈长斌，许鸿吉
（大连交通大学 材料科学与工程学院，辽宁 大连 １１６０２８）
摘 要：为了研究高速列车车体用 Ｔ６时效 ６００５Ａ铝合金型材的搅拌摩擦焊接头耐工业性环境及海洋性气 候腐蚀的性能．通过人造气氛腐蚀试验盐雾试验方法（ＧＢ／Ｔ１０１２５２０１２）、金属和合金的腐蚀电化学试验 方法恒电位和动电位极化测量导则（ＧＢ／Ｔ２４１９６２００９），对 ６００５ＡＴ６铝合金型材搅拌摩擦焊接头的耐盐 雾腐蚀性能及耐电化学点蚀性能进行了研究．盐雾试验搅拌摩擦焊接头腐蚀率低于母材，说明接头耐盐雾 腐蚀性能更好；腐蚀后形貌保持最好的是热机影响区，其次是焊核．电化学试验搅拌摩擦焊热机影响区极 化曲线在最左上方，腐蚀电流密度为 ３．００５μＡ／ｃｍ２，腐蚀电位为 －６８２．９５３ｍＶ，说明耐酸性点蚀性能最 好，其次是焊核，热影响区电化学参数较差，母材最差．研究结果表明：６００５ＡＴ６铝合金型材搅拌摩擦焊接 头整体耐腐蚀性能优于母材，尤其是热机影响区耐蚀性能很好，但热影响区耐蚀性能差． 关键词：６００５Ａ铝合金；搅拌摩擦焊焊接接头；盐雾腐蚀；点蚀 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．１３２９１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｄｊｄｘａｃ．２０１９．０１．０１６
6005A 合金挤压型材压溃性能研究
3 种截面 （田字形、八边形和日字形） 在不同 时效制度下测得的力学性能如图 1 所示。图 2 为各 试样对应的压溃效果图。
强度／MPa 延伸率／％ 强度／MPa 延伸率／％ 强度／MPa 延伸率／％
时效温度／ ℃
（a） 1 号断面
时效温度／ ℃
（b） 2 号断面 图 1 不同断面各时效温度下的力学性能曲线
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《铝加工》
2020 年第 2 期总第 253 期
组织性能
最佳。
表 4 压溃吸能数据
试样
吸收能量/J
最大载荷/N
1-1
16 284.8
239 392
1-2
16 884.8
240 836
利于型材压溃吸能的时效制度。研究结果表明，同种合金不同截面形状压溃效果存在差异，内腔多筋截面利于吸能，压溃
效果较好；过时效制度 （220 ℃×2.5 h） 下由于型材的综合力学性能较好，压溃效果优于欠时效、峰值时效；对于乘用车
纵梁型材采用田字形状截面，时效制度为 220 ℃×2.5 h 时压溃效果最佳。
表 3 时效制度及试样编号
试样编号 1-1 2-1 3-1 1-2 2-2 3-2 1-3 2-3 3-3
时效温度/℃ 155 185 220
时效时间/h 8 7 2.5
作者简介：曹东升 （1988－），男，辽宁朝阳人，大学本科，主要从事铝加工工艺研究工作。 收稿日期：2019-10-08
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曹东升，等：6005A 合金挤压型材压溃性能研究
一种新型可焊耐蚀6×××系铝合金材料
一种新型可焊耐蚀6×××系铝合金材料季凯;祖国胤;姚广春【摘要】在商用6005A铝合金的基础上,设计开发一种新型高速列车用铝合金材料,并采用正交试验考察Mg、Mn、Cu和Cr元素含量对MIG焊后焊接接头强度的影响规律,分析合金添加元素改善材料耐蚀性的作用机理,确定优化的合金成分.结果表明:自制的6005A铝合金可与焊丝ER5356实现良好焊接,焊接热影响区内晶粒无过分长大现象,焊接接头抗拉强度可达237 MPa,为商用6005A铝合金接头强度的1.25倍.拉伸断口呈典型韧性断裂特征;合金元素的适量添加可有效提高合金的自腐蚀电位,显著改善耐大气等常规介质腐蚀的能力;研究确定的最佳6005A铝合金的化学成分(质量分数)为Mg 1.0%、Si 0.8%、Mn 0.70%、Cu 0.40%、Cr 0.20%、铝余量.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2010(020)010【总页数】6页(P1907-1912)【关键词】6005A铝合金;焊接性;正交试验;抗拉强度;自腐蚀电位【作者】季凯;祖国胤;姚广春【作者单位】东北大学,材料与冶金学院,沈阳,110004;东北大学,材料与冶金学院,沈阳,110004;东北大学,材料与冶金学院,沈阳,110004【正文语种】中文【中图分类】TG401当前，世界高速列车的发展方向为安全性、舒适性、减量化与节能减排。
6000系铝合金由于具有优异的成型性能、适宜的强度水平和良好的焊接性，已成为一类重要的高速列车车体用材料。
目前，我国高速列车常用的铝合金材料主要为6005A和7020两种铝材，相对应的列车最高时速为270 km/h。
而据报道，德国IEC高速列车的选材标准有10余种[1]，列车最高运营时速可达380 km/h。
在现在常用的高速列车用铝合金材料中，多采用热处理强化铝合金作为承载构件，但由于焊后不能对构件进行整体热处理，焊接过程形成的软化区会导致接头强度降低。
6005a铝的硬度
6005a铝的硬度
摘要：
一、6005a铝的概述
二、6005a铝的硬度特性
三、6005a铝的应用领域
四、6005a铝的硬度与其他性能的关系
五、结论
正文：
【一、6005a铝的概述】
6005a铝是一种高强度、耐腐蚀的铝合金，属于6000系列铝合金中的一员。
在我国，6005a铝广泛应用于各种工业领域，尤其以航空航天、交通运输、建筑等行业的应用最为广泛。
【二、6005a铝的硬度特性】
6005a铝的硬度特性是其最突出的优点之一。
其硬度在HRB50以上，具有很高的耐磨性、耐腐蚀性和抗拉强度。
这使得6005a铝在各种恶劣环境下都能保持稳定的性能，大大提高了其使用寿命。
【三、6005a铝的应用领域】
由于6005a铝的优异性能，其在多个领域都有广泛的应用。
例如，在航空航天领域，6005a铝可以用于制造飞机发动机和机身结构，以提高发动机的性能和飞机的安全性；在交通运输领域，6005a铝可用于制造汽车、火车等交通工具的车身结构，以减轻重量、提高燃油效率；在建筑领域，6005a铝可用于
制造建筑门窗、幕墙等部件，以提高建筑物的耐久性和美观性。
【四、6005a铝的硬度与其他性能的关系】
6005a铝的硬度与其其他性能密切相关。
较高的硬度使得6005a铝具有较好的耐磨性和抗拉强度，从而使其在各种环境下都能保持稳定的性能。
同时，6005a铝的耐腐蚀性也与其硬度密切相关，硬度高意味着耐腐蚀性好。
【五、结论】
总的来说，6005a铝以其优异的硬度特性在多个领域都有广泛的应用。
而且，其硬度与其他性能之间的关系也使得6005a铝在各种环境下都能发挥出稳定的性能。
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收稿日期:2009-09-27基金项目:国家自然科学基金资助项目(50774021);国家高技术研究发展计划项目(2004AA33G060)作者简介:季 凯(1980-),男,江苏海门人,东北大学博士研究生;姚广春(1947-),男,辽宁沈阳人,东北大学教授,博士生导师第31卷第7期2010年7月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern U niversity(Natural Science)Vol 31,No.7Jul.2010新型可焊6005A 铝合金的腐蚀行为季 凯,祖国胤,姚广春(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳 110004)摘 要:采用电化学交流阻抗谱,极化曲线以及浸泡腐蚀实验研究了Cu 含量变化对高速列车用6005A 铝合金电化学腐蚀行为的影响 结果表明:在商用6005A 铝合金基体中添加适量的Cu 元素,可有效提高氧化膜的致密性 当添加Cu 质量分数为0 4%时,轧制态6005A 铝合金电化学交流阻抗图谱中腐蚀反应电阻R ct 值较大,双电层电容Q 2值较小,极化曲线出现了较宽电位范围的阳极钝化区 但合金自腐蚀电流小幅增加,显示合金局部耐蚀性下降 在质量分数为3 5%N aCl 溶液中进行的浸泡实验显示,随着浸泡时间的延长,自制6005A 铝合金依次发生点蚀、晶间腐蚀和剥蚀 合金表面氧化膜致密性是影响材料抗腐蚀能力的主要因素 关 键 词:6005A 铝合金;轧制;电化学阻抗谱;极化曲线;腐蚀;致密性中图分类号:T G 335.58 文献标志码:A 文章编号:1005-3026(2010)07-0990-05Corrosion Behavior of a New Weldable Aluminum Alloy:6005AJI K ai,ZU Guo -yin,YA O Guang -chun(School of M aterials &M etallur gy,N ortheastern U niversity ,Shenyang 110004,China.Co rrespondent:JI Kai,E -mail:jikai1457@)Abstract:The effect of Cu content in the 6005A aluminum alloy used for high -speed trains on its electrochemical behavior w as investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS ),immersion test and polarization curves.The results showed that a proper Cu content can im prove efficiently the compactness of the alloy s surface oxide films.When the Cu content is 0 4%,the reactive resistance R ct due to corrosion as show n on the electrochem ical impedance spectroscopy of 6005A increases and the double -layer capacitance Q 2decreases,and the polarization curve exhibits an anode passivation zone in a w ide range of potential.How ever,the alloy s sel-f corrosion densityincreases slightly,w hich means that the corrosion resistance of the alloy decreases.Moreover,the immersion test for the alloy immersed in the 3 5%NaCl solution revealed that the pitting corrosion,intergranular corrosion and ex foliation corrosion occur sequentially on the alloy.The main influence factor on the corrosion resistance of the alloy is the compactness of its surface ox ide film.Key words:6005A aluminum alloy;rolling;electrochemical impedance spectroscopy ;polarization curve;corrosion;com pactness 目前,我国高速铁路的建设迅猛发展,对高速列车车体材料的性能也提出了越来越高的要求 以6005A 铝合金为代表的A-l Mg -Si 系中等强度铝合金,因其具有优良的挤压成型性、良好的焊接性,现已被广泛应用于高速列车 但在列车的服役过程中发现,现有的6005A 铝合金焊接接头在潮湿环境中极易发生剥蚀,导致材料强度、塑性及疲劳性能明显降低,从而缩短列车的使用寿命,降低了列车整体的安全性[1-2]因此,研究6005A 铝合金的抗腐蚀性能对实现高速列车的轻量化,延长列车使用周期,提高列车安全性与舒适性,均具有重要的意义近年来,围绕高速列车用铝合金材料,国内外研究者大多采用稀土和铝合金复合氧化膜技术来提高其表面的防腐性能 其中,Allachi 等研究指出稀土转化膜提高了6060铝合金的耐腐蚀性能,研究结果还表明转化膜在NaCl溶液中的腐蚀以点腐蚀开始,点蚀处基材含Cu量高[3] 对于高速列车上最常用的铝合金材料6005A,巩发彤等利用极化曲线和盐雾失重试验等方法分析了海洋条件下的6005A腐蚀机理[4] 但利用电化学阻抗谱方法对6005A铝合金在NaCl水溶液中的腐蚀电化学行为的研究却鲜有报道 本文在商用6005A 铝合金的基础上,以保证车体材料强度,考察合金耐蚀性为目的,开发了一种新型可焊6005A铝合金车体材料 通过对合金电化学阻抗谱(E IS)以及阳极极化曲线的分析,结合合金晶间腐蚀显微形貌,探讨了自制6005A铝合金的腐蚀行为,分析了Cu元素对6005A合金表面氧化膜腐蚀的作用机制1 实 验采用电磁搅拌法熔铸铝合金 合金制备工艺流程为:将6005A铝合金(成分见表1)于740 熔化后加入一定量A-l Cu中间合金 熔炼后合金液于720 浇入预热温度250 的铁模中,浇铸得到尺寸为100mm 100mm 35mm的合金铸锭 铸锭的均匀化热处理制度为550 保温4h 铸锭铣面后经500 热轧至15mm;热轧样品经415 ,2h的中间退火,最后冷轧至10mm 冷轧合金板材的热处理工艺为:500 ,2h固溶,水淬(水温15 ),180 时效8h[5] 采用半自动M IG 焊接法对自制6005A铝合金试样进行连接,焊接方式为单面焊,坡口倾角60 ,选用直径为4m m 的ER5356焊丝(成分见表1)表1 6005A铝合金及其焊丝的化学成分(质量分数)Table1 Chem i cal compositi on of6005A alum inumalloy and ER5356welding wire%材料Si Fe Cu M n M g Cr6005A0.790.3500.720.930.17 ER53560.250.330.100.14 5.30.10在自制铝合金基材以及焊接接头处分别截取规格为10mm 10mm 10m m的试样作为工作电极,其中一个端面为工作面,另一个端面与铜导线连接,所有非工作面用环氧树脂涂封 工作面经500,1000和2000号砂纸逐级打磨后,采用粒度为2 5 m金刚石抛光膏精抛,丙酮除油,最后用去离子水冲洗,吹干后置于干燥器中 腐蚀介质为3 5%(质量分数)的NaCl溶液 电化学测试采用三电极体系,工作电极为铝合金,辅助电极为铂电极,饱和甘汞电极为参比电极 所有电化学测试在IM6e ZAHNER电化学工作站(德国)上完成 极化曲线部分电位测试范围为-1 2~0 2V (vs.SCE),电位扫描速率为2m V/s;电化学阻抗部分测试频率范围为0 01~10000H z,测试时施加5mV的扰动电位,采用Z-view软件解析阻抗数据 实验温度维持20 左右,样品截面形貌用Olympus金相显微镜观察并记录2 实验结果与讨论2.1 自制6005A铝合金电化学阻抗谱分析图1为自制6005A铝合金基材以及焊缝在质量分数为3 5%中性NaCl溶液中腐蚀时测得的电化学交流阻抗谱(EIS) 从Nyquist图中可见,该系铝合金的EIS腐蚀初期演化特征相似,即表现为EIS复平面图由两个容抗弧组成,其中EIS高频段的圆弧对应Cl-存在时外层氧化膜的阻抗,中低频段的圆弧对应合金表面Al的电化学活性溶解阻抗 一般来讲,金属的电化学反应电阻越大,与之相对应部分的耐蚀性越好,即中低频段的圆弧越长,材料的耐蚀性越好[6] 图中数据显示,随着合金中Cu的添加量逐渐增加,EIS复平面图中低频段的圆弧也相应变长,材料的抗腐蚀能力增强 与自制6005A铝合金相比,商用6005A铝合金中低频段的圆弧半径相对较小,焊缝接头处中低频段的圆弧半径最小 从Bode图中可见,各铝合金在低频区阻抗模值都分为两个部分:一段斜线与一段平台,表现为两个时间常数的特征 从图中看出,低频区阻抗模值约为40 103 cm2,铝合金及其焊缝的抗腐蚀能力取决于低频区变化 谱中平台段纵坐标值代表R1和R2阻抗模值,其大小反映了低频区抗腐蚀能力 添加质量分数为0 4%Cu的自制6005A铝合金R1和R2阻抗模值最大,约为450 cm2,商用6005A 和焊缝ER5356的阻抗模值较小根据图1中自制铝合金电化学交流阻抗图谱的特征,参照考察铝合金腐蚀过程研究的主要成果,建立了如图2所示的腐蚀过程等效电路模型 图2中R s,R m和R ct分别为参比电极与工作电极间的溶液电阻、铝合金钝化膜电阻和电极腐蚀反应电阻,CPE1和CPE2分别为考虑了电极表面弥散效应膜电容和双电层电容 采用图2所示的等效电路进行计算,得到表2中列出的数据,对比拟合结果和实验实测数据,发现两者具有较高的吻合度,故本研究采用该等效电路模型进行阻抗模拟分析991第7期 季 凯等:新型可焊6005A铝合金的腐蚀行为图1 6005A 在质量分数为3.5%NaCl 溶液中电化学阻抗谱Fi g.1 Electrochem ical impedance spectra (EIS)of 6005A aluminum in 3.5%NaCl solution(a) N yquist 图;(b) Bode 图图2 6005A 铝合金表面腐蚀过程等效电路模型Fig.2 Equ i valent circui t model of electrode s urfacecorr osion of 6005A aluminum表2列出了不同化学成分的自制6005A 铝合金及其焊缝在质量分数为3 5%NaCl 中性溶液中的电化学阻抗数据,由表2可见,R s 溶液电阻的变化较小,维持在1 2~1 8 cm 2 铝合金钝化膜电阻R m 随着自制6005A 铝合金中Cu 添加量的增加而增加,当合金中Cu 添加量为0 4%(质量分数)时,R m 达到最大值4 443k cm 2 而Cu 添加量增加至0 6%时,合金钝化膜电阻逐渐表2 铝合金在3.5%N aC l 溶液中电化学阻抗谱的拟合参数Table 2 Fitted param eters of EIS of the alloy in 3 5%NaCl solution材 料R s cm 2R m cm 2R ctcm 2Q 1CP E 1 -1 cm -2 s -n 1Q 2CPE 2-1 cm -2 s -n 204.795304273479 6.377E-60.9600 4.873E-40.94670.2%Cu 1.165305770480 3.148E-50.9118 4.324E-40.96930.4%Cu 1.264444374445 6.051E-60.9735 3.761E-40.93450.6%Cu 0.902412075261 6.219E-60.9797 4.185E-40.93896005A 1.011273138774 1.311E-50.9861 5.665E-40.9112焊 缝0.9632179283491.196E-50.97624.852E-40.916趋于平稳,保持在4 1k cm 2左右 考察并对比其他6005A 铝合金的腐蚀性能数据,可以发现本文自制的6005A 铝合金在3 5%NaCl 中性溶液中的电荷转移反应电阻R ct 为商用6005A 铝合金的2~3倍,是ER5356焊丝的3~4倍,表明自制的6005A 铝合金具有优异的耐常规介质腐蚀的能力 根据拟合的结果显示,各常相位角元件CPE 的n 值均在0 9~1 0之间,表明电极表面弥散效应较小,未在低频区域内呈现扩散控制,因此电容C 值可直接取CPE 的数值 比较膜电容Q 1发现,自制6005A 铝合金的Q 1值基本在6 0 10-6 -1 cm -2 s -n ,约为商用6005A 铝合金和焊缝ER5356膜电容值的1/26005A 铝合金经过轧制和时效处理后,其强化效果在于 (Mg 2Si)和S(Al 2CuM g)在亚晶界及位错处析出,但其中S 相在亚晶界处析出长大,消耗大量的Cu,形成沿亚晶界分布的贫Cu 无沉淀带,为剥蚀发展提供了连续的阳极通路[7],所以合金中的Cu 含量不宜过大 但如果6005A 铝合金中Cu 的添加量过少则不但会影响到合金强度,而且会使合金表面的氧化膜变薄或者氧化膜局部空隙增加,使氧化膜腐蚀加速[8-9] 因此合金中Cu 元素的添加量也存在一个最佳范围综上所述,在腐蚀过程中,添加0.4%Cu 的自制6005A 铝合金的电化学阻抗谱中低频段的圆弧大,合金表面覆盖的氧化膜在中低频钝化效应比较明显,电极表面的粗糙程度相对较小,其合金的耐蚀性相对较好2.2 自制6005A 铝合金的极化曲线分析前文通过电化学阻抗谱分析了6005A 铝合992东北大学学报(自然科学版) 第31卷金腐蚀初期的机理,发现添加0 4%Cu后的6005A铝合金可形成更稳定、更致密的氧化膜 已有的研究表明,氯离子对氧化膜的穿透作用主要起因于其在某些位置(活性点)与氧化膜的成分形成了可溶性化合物或中间产物,而不是因为氯离子沿着氧化铝晶格的扩散而造成的 因此,一旦铝表面氧化膜减薄到一定程度,将导致金属基体氧化膜的快速破坏,导致耐蚀性下降[3]基于以上原因,本研究采用动电位阳极极化曲线来全面考察6005A铝合金的腐蚀过程 图3a 为添加0 4%Cu的自制6005A铝合金及其焊缝区域的极化曲线,图3b为商用6005A铝合金的极化曲线 由图可知,图3a显示在电位变正时,电流逐渐减小;当电位恒定在-0 720V(开路电位E oc)时,基体铝合金进入致钝区,表现出电流平台;随着电位继续增加到-0 190V(击穿电位E pp)时,阳极电流陡增,此时钝化膜破裂,发生点蚀,极化曲线的电位进入加速腐蚀区 比较商用6005A铝合金的极化曲线(图3b)以及表3中的数据表明,自制的6005A铝合金的阳极钝化区较宽,自腐蚀电流密度小幅增加,表明合金耐蚀性能相差不大 因此合金表面腐蚀行为的本质在于氧化膜完整时其耐蚀性能较好,一旦氧化膜开始破坏,腐蚀性能就会迅速变坏 另外,自制的6005A 铝合金的抗拉强度、延伸率、冲击强度等力学性能均显著优于目前商用的6005A铝合金,具有优异的综合性能图3 6005A铝合金在3.5%N aCl溶液中的极化曲线Fig.3 Polarization curve of the alloy in3.5%N aC l solution(a) 自制6005A铝合金及其焊缝;(b) 商用6005A铝合金表3 不同6005A合金在3.5%N aC l(质量分数)溶液中电化学腐蚀参数Table3 Polari zation characteristics of different6005A alloys i n3.5%NaCl solution 材 料E oc/V E pp/V V/V E corr/V i corr/nA0.4%Cu合金-0.72-0.190.530.765702商用6005A-0.88-0.280.600.8755062.3 自制6005A铝合金腐蚀显微形貌分析图4a为6005A铝合金焊接接头组织照片,可见基材为轧制态再结晶组织;热影响区中靠近焊缝的淬火区晶粒沿散热方向呈等轴晶分布,晶粒较细;热影响区中靠近基材区的软化区沿散热方向呈柱状晶分布,晶粒粗大;焊缝区呈典型细小树枝状的铸造组织 在考察各区腐蚀性能过程中,根据晶间腐蚀国家标准GB7988 87,在3 5% NaCl溶液中加入了0 1%的HCl,在温度为35 水浴槽中浸泡12h,结果发现所有合金焊缝在溶液浸泡过程中均产生大量气泡,腐蚀产物从合金基体表面大量脱落,合金腐蚀严重 相比较而言,母材产生的气泡量明显少于焊缝接头区域,腐蚀产物脱落不明显 另外,对添加0 4%Cu的6005A 铝合金腐蚀过程的研究发现,浸泡10min后,首先在铝合金母材表面出现灰白色斑点的点蚀坑,见图4b 在腐蚀进行约30m in后,铝合金母材表面白色斑点沿着晶间扩展形成毛边,见图4c,随着腐蚀进一步加剧,合金表面呈现如图4d所示的断续蜘蛛网状形貌的晶间腐蚀特征 最后,晶间腐蚀不断富集形成剥蚀,导致6005A铝合金强度、塑性及疲劳性能明显降低,从而缩短其使用寿命 由于平行于轧制方向不存在大范围连续的阳极通道,轧制态6005A铝合金腐蚀过程中剥蚀尖端每次只能前进小段距离,因而剥蚀形貌表现为小片剥离的形式[7]可见6005A铝合金腐蚀机理为:在Cl-侵蚀下,晶间上Cu微区可能充当成膜反应的微阴极993第7期 季 凯等:新型可焊6005A铝合金的腐蚀行为区,致使Al 2O 3氧化膜结构发生变化,产生疏松导致点蚀 点蚀沿着晶间扩展诱发晶间腐蚀,不断富集形成剥蚀图4 添加质量分数为0 4%Cu 的6005A 焊接接头组织及其腐蚀形貌Fi g.4 Micros tructure of weld j oints and m orphology of inter granular corrosionin rolled 6005A alum i num alloy with 0 4%Cu content(a) 添加0.4%Cu 的6005A 铝合金焊接接头组织金相照片;(b) 基体腐蚀10min 后金相照片;(c) 基体腐蚀30min 后金相照片;(d) 基体腐蚀1h 后金相照片3 结 论1)添加适量的Cu,能提高轧制态6005A 铝合金车体材料氧化膜的稳定性 但是随着腐蚀的深入,表征耐蚀性的重要参数自腐蚀电流密度增加,合金局部的耐腐蚀下降 因此6005A 铝合金中的Cu 含量应严格控制,以添加质量分数0 4%为宜2)伴随着合金中Cu 元素的增加,自制6005A 铝合金在3 5%NaCl 溶液中的氧化膜在中低频区域钝化效应比较明显,同时极化曲线对应的钝化膜区域也得到很大程度提升3)自制6005A 铝合金依次发生点蚀、晶间腐蚀和剥蚀等腐蚀过程 其合金表面氧化膜致密性对合金抗腐蚀能力影响较大 参考文献:[1]Fabian E,T homas S,Peter J,et al .Investigation of the exfoliation -like attack m echanism in relation to A-l M g -Si alloy m icrostructure[J ].Corrosion S cience ,2008,50(7):2085-2093.[2]Guillaumin V,M ankowsk i G.Localized corrosion of 6056T 6alum i nium alloy in chloride m edia [J ].Corrosion S cience ,2000,42(1):105-125.[3]Allachi H ,Chaouk et F,Draoui K.Corrosion inhibition of AA6060aluminium alloy by lanthanide salts in chloridesolution [J ].Jour nal o f Alloys and Compounds ,2009,475(1/2):300-303.[4]巩发彤,傅成骏,覃作祥 6005A 铝合金焊接接头的腐蚀行为[J] 大连交通大学学报,2009,30(2):66-69(Gong Fa -tong,Fu Cheng -jun,Qi n Zuo -xi ang.Corrosion behavior of aluminum alloy 6005A w elding j oint[J ].Jour nal o f Dalian Jiaotong 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