鋁合金管耐腐性能 腐蝕疲勞是結(jié)構(gòu)在交變載荷和腐蝕環(huán)境共同作用下的一種失效形式。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)中有半數(shù)以上的破壞與腐蝕或腐蝕疲勞有關(guān)。可見(jiàn)，腐蝕疲勞有著巨大的普遍性和危險(xiǎn)性。 本文針對(duì)高強(qiáng)度鋁合金／Nacl溶液這一航空領(lǐng)域的典型體系，主要開(kāi)展了高強(qiáng)度鋁合金腐蝕疲勞機(jī)理、高強(qiáng)度鋁合金腐蝕疲勞試驗(yàn)，以及腐蝕疲勞全壽命工程模型研究等幾個(gè)方面的工作。大口徑鋁管大氣污染、潮濕空氣、鹽水環(huán)境等,而鹽水環(huán)境對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的損傷最為嚴(yán)重。因此,研究飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料在鹽水環(huán)境下的腐蝕疲勞力學(xué)行為對(duì)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的抗疲勞設(shè)計(jì)與壽命預(yù)測(cè)具有重要的工程實(shí)際意義。本文主要研究了航空結(jié)構(gòu)材料2024-T351鋁合金在3.5%NaCl溶液下和不同應(yīng)力比(R=-1、0.06和0.5)下的光滑與缺口試樣的腐蝕疲勞力學(xué)行為及其描述。
鋁合金管3.5%NaCl溶液下2024-T351鋁合金的應(yīng)力控制疲勞試驗(yàn)得出：在鹽水環(huán)境和三種應(yīng)力比下,2024-T351鋁合金均表現(xiàn)為初始循環(huán)軟化與隨后持續(xù)循環(huán)硬化特征；鋁合金的循環(huán)軟化／硬化行為與平均應(yīng)力和應(yīng)力幅密切相關(guān)。隨著平均應(yīng)力和應(yīng)力幅的增大,鋁合金的循環(huán)軟化／硬化現(xiàn)象變得顯著。本文采用三種代表性S-N曲線描述模型(Basquin模型、Langer模型、三參數(shù)模型)分別對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)果表明：三參數(shù)模型能夠較好地描述鋁合金的腐蝕疲勞S-N曲線。
（1）大口徑
鋁管高強(qiáng)度鋁合金腐蝕疲勞機(jī)理 對(duì)7475-T761高強(qiáng)度鋁／Nacl溶液體系的裂尖（或試件缺口）／腐蝕環(huán)境體系力學(xué)—電化學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試；利用所測(cè)的高強(qiáng)度鋁合金力學(xué)—電化學(xué)特性數(shù)據(jù)，對(duì)高強(qiáng)度鋁合金腐蝕疲勞過(guò)程中的局部環(huán)境腐蝕進(jìn)行了定量分析；在此基礎(chǔ)上，對(duì)高強(qiáng)度鋁合金的腐蝕疲勞機(jī)理作了進(jìn)一步探討。 研究結(jié)果表明，高強(qiáng)度鋁合金／鹽水體系低周疲勞裂紋形成機(jī)理為材料的脆化機(jī)制和輕微腐蝕；高強(qiáng)度鋁腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)理主要為材料的脆化機(jī)制。
（2）大口徑鋁管高強(qiáng)度鋁合金腐蝕疲勞試驗(yàn) 研究了不同腐蝕介質(zhì)、緊固孔型、加載頻率對(duì)高強(qiáng)度鋁合金腐蝕疲勞構(gòu)件腐蝕疲勞壽命的影響，以及環(huán)境、力學(xué)因素對(duì)高強(qiáng)度鋁合金腐蝕疲勞影響的相關(guān)性特點(diǎn)。
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