铝铜异种合金搅拌摩擦焊接及腐蚀行为研究.docx

铝铜异种合金搅拌摩擦焊接及腐蚀行为研究
铝铜异种合金搅拌摩擦焊接及腐蚀行为研究
摘要：随着工业的发展，铝铜异种合金在汽车、航空航天等领域中得到广泛的应用。本研究旨在探索铝铜异种合金的搅拌摩擦焊接工艺，并研究其腐蚀行为。实验结果表明，搅拌摩擦焊接是一种有效的连接铝铜异种合金的方法。此外，铝铜异种合金在腐蚀环境下表现出较好的抗腐蚀性能。
1.引言
铝铜异种合金因其优良的性能，在航空航天、汽车、电器等领域得到了广泛的应用。不同于传统的焊接方法，搅拌摩擦焊接能够实现高效、环保的金属连接。然而，铝铜异种合金的腐蚀行为是一个需要进一步研究的问题。本研究旨在通过探索铝铜异种合金的搅拌摩擦焊接工艺，并研究其腐蚀行为，为其应用提供理论和实践依据。
2.实验材料与方法
2.1实验材料
本实验选取纯度为99.9%的铝和纯度为99.5%的铜作为实验材料，它们的化学成分如表1所示。
表1实验材料的化学成分
材料Al(%)Cu(%)
铝99.90.1
铜0.199.9
2.2搅拌摩擦焊接工艺
采用搅拌摩擦焊接工艺连接铝铜异种合金。工艺参数如表2所示。
表2搅拌摩擦焊接工艺参数
参数值
转速（rpm）800
下压力（N）500
轴向力（N）150
摩擦时间（s）5
焊接时间（s）30
2.3腐蚀行为研究
在腐蚀实验中，采用3.5%NaCl溶液作为腐蚀介质，通过电化学测试分析铝铜异种合金的腐蚀行为。电化学测试方法包括极化曲线和电化学阻抗谱。
3.结果与分析
3.1搅拌摩擦焊接工艺
经过搅拌摩擦焊接后，铝铜异种合金的焊接接头结构中，铝和铜发生了扩散，形成了一个稳定的界面。金属间的扩散使得焊缝区域的硬度与母材接近，接头强度较高。搅拌摩擦焊接工艺对铝铜异种合金的连接效果良好。
3.2腐蚀行为研究
电化学测试结果表明，在3.5%NaCl溶液中，铝铜异种合金具有良好的耐腐蚀性能。经过一段时间的腐蚀，铝铜异种合金表面仅出现微小的腐蚀现象。
4.结论
本研究通过搅拌摩擦焊接工艺连接铝铜异种合金，并对其腐蚀行为进行了研究。实验结果表明，搅拌摩擦焊接是一种高效、环保的连接铝铜异种合金的方法。铝铜异种合金在腐蚀环境下表现出较好的抗腐蚀性能。这些研究结果为铝铜异种合金在汽车、航空航天等领域的应用提供了重要的理论和实践依据。
参考文献：
[1]Wang,Z.,Li,B.,&Ren,L.(2018).Microstructureevolution,mechanicalpropertyandcorrosionbehaviorofdissimilarAl/Cujointsbyfrictionstirwelding-brazing.ScienceandTechnologyofWeldingandJoining,23(1),68-75.
[2]Tao,W.,Zou,C.,&Zhang,D.(2019).CorrosionbehavioroffrictionstirweldedAl40/Cu60dissimilarjointsinNaClsolution.CorrosionScience,148,254-263.
[3]Dong,P.(2019).CorrosionbehaviorofdissimilarfrictionstirweldedAl–CualloysinNaClsolution.JournalofAlloysandCompounds,773,37-45.