Al-Mg合金涂层及其防腐性能的研究

论文摘要

本文采用拉伸试验测定涂层的结合强度,通过正交试验优化设计超音速电弧喷涂的主要工艺参数;测定铝镁合金涂层的密度,孔隙率。采用中性盐雾实验和电化学测试等实验方法来研究铝镁合金涂层的防腐蚀性能。研究了不同厚度的涂层以及不同封孔剂涂层的防腐蚀性能。对比研究了铝镁丝和铝丝两种材料的防腐蚀性能,利用电化学仪测试两种材料的极化曲线,利用SEM、EDAX以及X射线衍射仪对铝镁合金涂层和铝涂层中性盐雾实验前后进行微观组织分析,探讨其防腐蚀性能。初步探讨了室温下铝镁合金涂层的摩擦磨损性能。中性盐雾实验和电化学等腐蚀试验表明:铝镁合金涂层的防腐蚀性能并不随着涂层厚度的增加而增加,在0.5mm左右时防腐蚀性能最好;采用封孔剂后,防腐蚀性能有很大提高,环氧树脂的防腐蚀性能最佳。超音速电弧喷涂铝镁合金涂层耐腐蚀性能优越,比纯铝丝更耐蚀一些。在腐蚀过程中,铝镁合金涂层有明显的钝化现象,腐蚀产物Al(OH)3、MgAl2O4、Mg2Al3附着在涂层表面,有效地堵塞涂层中的孔隙,有效地延长了涂层的使用寿命,从而提高了涂层的耐蚀性。干摩擦条件下的实验表明:摩擦系数在速度和载荷下比较低的同时也相对较稳定,随着载荷的增大,摩擦系数有所降低。在不同的速率下,涂层的磨损量随着载荷的增加而增加。本文对今后涂层的防腐蚀性能和摩擦磨损性能研究及其应用具有一定的理论意义和实用参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究意义及主要内容
• 第二章 超音速电弧喷涂技术及其工艺
• 2.1 电弧喷涂技术
• 2.1.1 电弧喷涂电源
• 2.1.2 电弧喷枪
• 2.1.3 电弧喷涂其他设备
• 2.2 电弧喷涂涂层的形成过程
• 2.2.1 熔化-雾化过程
• 2.2.2 涂层形成机理
• 2.3 超音速电弧喷涂工艺
• 2.3.1 工件表面制备
• 2.3.2 喷涂过程及工艺参数
• 2.4 超音速电弧喷涂的主要特点
• 2.5 本章小结
• 第三章 铝镁合金涂层结合强度及其工艺参数优化
• 3.1 电弧喷涂工艺参数
• 3.1.1 电弧电压
• 3.1.2 电弧电流
• 3.1.3 雾化气体压力
• 3.1.4 喷涂距离
• 3.2 ZK400 型超音速电弧喷涂设备
• 3.3 电弧喷涂工艺参数的优化实验
• 3.3.1 测定方法的选用
• 3.3.2 铝镁合金涂层试样的制备方案
• 3.3.3 正交试验的结果及分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 铝镁合金涂层的密度和孔隙率测定
• 4.1 涂层的孔隙率形成机理
• 4.2 涂层的密度测定
• 4.3 涂层的孔隙率测定
• 4.4 本章小结
• 第五章 铝镁合金涂层防腐蚀性能研究
• 5.1 防腐蚀防护原理与特点
• 5.1.1 涂层隔离作用
• 5.1.2 电化学原理防腐蚀
• 5.2 中性盐雾试验
• 5.2.1 试验方案
• 5.2.2 试验结果分析与讨论
• 5.3 微观组织测试与分析
• 5.3.1 微观组织测试
• 5.3.3 测试结果分析
• 5.4 电化学测试
• 5.4.1 电化学实验方法
• 5.4.2 实验结果分析与讨论
• 5.5 本章小结
• 第六章 铝镁合金涂层的摩擦磨损性能分析
• 6.1 涂层的摩擦磨损实验
• 6.1.1 载荷与速度对摩擦性能的影响
• 6.1.2 载荷与速度对涂层磨损的影响
• 6.2 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文