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原文传递 Q235钢焊缝腐蚀及原位监测技术研究

论文题名：	Q235钢焊缝腐蚀及原位监测技术研究
关键词：	Q235钢;焊缝腐蚀;原位监测;形貌结构
摘要：	Q235钢由于冶炼容易，价格低廉，具有较高的塑性和焊接性能，大量应用于汽车的零部件中。汽车在制造和维修过程中需要通过焊接而成型，在焊接过程中，不均匀的受热和冷却会使焊接接头的化学成分、组织形态和其他性能等发生改变，导致其易发生点蚀、缝隙腐蚀和电偶腐蚀等局部腐蚀。由于局部腐蚀不易被察觉，对焊接接头的可靠性和安全性造成非常大的威胁，焊缝的质量关系到整车的防腐蚀质量、服役安全度和使用寿命。因此，研究Q235钢焊样不同微区的腐蚀行为，发展焊缝腐蚀原位实时检测技术，对预防Q235钢焊缝腐蚀，和保证车辆的使用安全具有重大的意义。　　近年来，随着微区腐蚀技术的发展，具有空间分辨能力的电化学技术能够跟踪微区腐蚀发生、发展过程，为焊缝腐蚀的研究提供了新的方法。本文利用扫描微参比技术和自制的Ag/AgCl柔性阵列电极，结合扫描电镜、能谱分析、金相显微镜以及电子探针等，研究了Q235钢焊样不同微区的腐蚀行为，对比了不同焊接形式和焊接方法腐蚀差异性，探究Q235钢腐蚀诱发的机理，并试图发展一种可用于快速原位检测和监测金属焊缝不规则复杂表面的腐蚀监测技术，得出如下研究结果：　　(1)利用扫描微参比技术测试Q235钢焊缝、热影响区和母材区在pH=9，0.01mol/L NaCl溶液中浸泡不同时间微区电位分布，原位跟踪测试焊缝和热影响区在腐蚀过程中的电位变化，并进一步探究不同氯离子浓度对焊缝和热影响区电位分布的影响。结果表明，焊缝和热影响区较母材区更容易发生腐蚀，腐蚀沿晶粒交界处发展，腐蚀过程中表面形貌凹凸不平，高度差变大，最后发展成均匀腐蚀；Cl-浓度越高，表面钝化膜越容易受到破坏，腐蚀越严重。　　(2)发展一种Ag/AgCl柔性参比电极技术，并用于原位检测和监测Q235钢不同形式的焊样表面腐蚀敏感区及腐蚀发生、发展的动态过程。结果表明，自制的Ag/AgCl柔性阵列参比电极制作简单，氯离子响应良好，稳定性好，可用于原位指示金属焊样不规则复杂表面腐蚀敏感区位置，并可用于监测腐蚀发生、发展等动态过程。　　(3)运用自制的Ag/AgCl柔性参比电极技术测试氩弧焊、手工电阻焊和乙炔-氧气焊3种不同焊样的电位分布情况，并进一步对其电位差和平均电位变化进行比较。结果表明，3种不同焊接方法的耐腐蚀性依次为氩弧焊>手工电弧焊>乙炔-氧气焊。　　(4)利用Cl--电位综合探针探究Q235钢腐蚀过程中不同微区Cl-和电位分布的内在关系，并结合金相组织分析、扫描电镜、能谱分析和电子探针等进一步对不同微区的金相组织、形貌结构、元素成分测试等进行检测。结果表明，MnS等夹杂物会诱发点蚀，Cl-的吸附会导致微区表面钝化膜的进一步破坏，由于焊缝和热影响区的魏氏组织会导致其耐腐蚀性降低。
作者：	陈阿娇
专业：	车辆工程
导师：	左娟;林理文
授予学位：	硕士
授予学位单位：	厦门理工学院
学位年度：	2016
正文语种：	中文