試驗(yàn)檢測

摩擦焊接AA7075-T6/鍍鋅DP980 鋼板的腐蝕行為

輕量化是汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢，采用不同材料作為車身結(jié)構(gòu)，可以減輕車身質(zhì)量并提高其剛度。因此，不同材料結(jié)構(gòu)的車身，其焊接與腐蝕情況影響著汽車的性能和成本。

（1）材料與試驗(yàn)方法

用于試驗(yàn)的材料是1.0mm厚的鍍鋅DP980鋼板和1.6mm厚的AA7075-T61鋁合金板。具有28～30HRC硬度的AISI 4140合金鋼用于焊接鉆頭的材料。在焊接之前，首先用丙酮，然后用異丙醇清洗兩種金屬板表面上的殘余潤滑劑和碎屑。將所有鋼板切成寬度25mm，長度100mm的試片。

（2）焊接與腐蝕測試

研究用于腐蝕測試的FBJ（摩擦點(diǎn)焊）試驗(yàn)條件，F(xiàn)BJ用于無粘合劑的接合。使用福特加速循環(huán)腐蝕試驗(yàn)L-467進(jìn)行試驗(yàn)。完全腐蝕試驗(yàn)由30個(gè)循環(huán)組成，其中每個(gè)腐蝕循環(huán)包括0.5%NaCl溶液的浸泡，隨后在25℃和95%相對濕度下放置5.75h，最后在50℃和70%相對濕度下干燥18h。

（3）靜態(tài)搭接剪切試驗(yàn)

為了研究腐蝕對焊接接頭機(jī)械性能的影響，在加速腐蝕試驗(yàn)前后分別使用MTS液壓試驗(yàn)臺(tái)架,對FBJ和焊接試樣進(jìn)行剪切和拉伸試驗(yàn)。將試樣夾在夾具中間進(jìn)行剪切試驗(yàn)。

（4）結(jié)果分析

當(dāng)前的搭接焊接接頭腐蝕過程可以運(yùn)用一般腐蝕、縫隙腐蝕和電偶腐蝕3種腐蝕機(jī)理進(jìn)行分析。一般腐蝕發(fā)生在AA7075-T6鋁合金板和鍍鋅DP980鋼板的表面，鍍鋅DP980樣品外表最初為無光澤灰色，腐蝕測試之后鍍鋅DP980的鍍鋅涂層顏色變深。在兩種材料焊縫狹窄的間隙中由停滯的電解質(zhì)溶液產(chǎn)生縫隙腐蝕。當(dāng)兩種不同的金屬與電解質(zhì)接觸時(shí)發(fā)生電偶腐蝕。3種腐蝕現(xiàn)象同時(shí)存在，只是發(fā)生在上面所述的不同位置。

FBJ工藝成功地將AA7075-T6和鍍鋅DP980焊接在一起。此外，可以利用粘合劑并采用FBJ技術(shù)焊接，以研究粘合劑對接合強(qiáng)度和減輕腐蝕的影響。與裸鋼殼相比，鋼板上的鍍鋅涂層能夠改善通過FBJ技術(shù)將鋁合金和雙相鋼焊接后的耐腐蝕性。

刊名：Science and Technology of Welding and Joining（英）

刊期：2016年第21期

作者：Yong Chae Lim

編譯：徐嘉浩