镁合金与异种合金的电偶腐蚀及防护研究

论文摘要

电偶腐蚀是阻碍镁合金发展应用的重要问题。针对镁合金的电偶腐蚀问题,本文采用全浸实验、扫描电镜、X射线衍射等分析方法,研究了AZ31镁合金与高速列车用A6N01S-T5铝合金、201不锈钢、Q235低碳钢在常温常压下3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀行为,以及研究了抑制或防止电偶腐蚀发生的垫片法、有机涂层法的具体防护措施。首先,研究了AZ31镁合金与A6N01S-T5铝合金、201不锈钢、Q235低碳钢的电偶腐蚀行为。镁合金与异种合金偶接后,作为阳极被加速腐蚀,腐蚀产物呈龟裂状附着在镁合金基体表面。随着实验时间的延长,镁合金腐蚀失重量逐渐增大,而平均腐蚀速率呈下降趋势。镁合金对阴极材料的电偶腐蚀敏感度存在如下关系:γ（Al）>γ（Q235）>γ（201）201不锈钢和Q235低碳钢作为偶对中的阴极是得到保护的,随着实验时间的延长,两种阴极材料表面覆盖着的白色腐蚀产物Mg（OH）2膜越来越厚。铝合金作为偶对中的阴极,与镁合金接触的部分得到保护,而暴露在溶液中的部分则发生了严重的阴极腐蚀,因此腐蚀产物与前两者不同,主要成分有Al（OH）、Mg6Al2（OH）18·4.5H2O。随后,研究了垫片法、有机涂层法对镁合金电偶腐蚀的抑制或防止效果。镁合金与异种金属之间使用橡胶绝缘垫片,在一定程度上可以抑制电偶腐蚀,但不能消除电偶腐蚀,而可以消除缝隙腐蚀。垫片法中的镁合金,其腐蚀程度和平均腐蚀速率都小于未加垫片时的。镁合金和异种合金表面喷涂2遍铬黄环氧防锈底漆+2遍氟碳面漆的有机涂层可以在45d内消除电偶腐蚀。这种有机防护涂层经过45d的全浸实验,表面无皱纹、起泡、脱皮等现象发生,镁合金有机涂层处理可以作为重防腐防护层。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 镁合金的概述
• 1.1.1 镁合金的性质
• 1.1.2 镁合金的腐蚀类型
• 1.1.3 镁合金的防腐措施
• 1.2 电偶腐蚀研究
• 1.2.1 电偶腐蚀的基本条件
• 1.2.2 电偶腐蚀发生的判据
• 1.2.3 电偶腐蚀的影响因素
• 1.2.4 电偶腐蚀的防护
• 1.2.5 镁合金电偶腐蚀国内外研究进展
• 1.3 常温固化（FEVE）氟碳涂料表面防护研究
• 1.3.1 常温固化氟碳树脂的结构特点
• 1.3.2 FEVE 氟碳涂料的性能
• 1.3.3 FEVE 氟碳涂料的应用
• 1.4 本论文的研究内容
• 2 实验部分
• 2.1 实验材料及仪器设备
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验仪器及药品
• 2.1.3 电偶腐蚀实验试样安装
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 全浸实验及评价方法
• 2.2.2 腐蚀形貌
• 2.2.3 XRD 物相组成分析
• 2.2.4 有机防护层的检测
• 3 镁合金与异种合金的电偶腐蚀
• 3.1 四种合金空白试样的腐蚀
• 3.1.1 四种合金空白试样的腐蚀形貌
• 3.1.2 四种合金空白试样的失重量
• 3.2 镁合金与铝合金的电偶腐蚀
• 3.2.1 镁合金与铝合金的电偶腐蚀形貌
• 3.2.2 镁合金与铝合金的电偶腐蚀失重量
• 3.2.3 镁合金与铝合金的电偶腐蚀产物
• 3.3 镁合金与不锈钢的电偶腐蚀
• 3.3.1 镁合金与不锈钢的电偶腐蚀形貌
• 3.3.2 镁合金与不锈钢的电偶腐蚀失重量
• 3.4 镁合金与低碳钢的电偶腐蚀
• 3.4.1 镁合金与低碳钢的电偶腐蚀形貌
• 3.4.2 镁合金与低碳钢的电偶腐蚀失重量
• 3.4.3 镁合金与低碳钢的电偶腐蚀产物
• 3.5 本章小结
• 4 阴阳极间加绝缘垫片的电偶腐蚀
• 4.1 加绝缘垫片后镁合金与铝合金的电偶腐蚀
• 4.1.1 加绝缘垫片后镁合金与铝合金的电偶腐蚀形貌
• 4.1.2 加绝缘垫片后镁合金与铝合金的失重量
• 4.2 加绝缘垫片后镁合金与不锈钢的电偶腐蚀
• 4.2.1 加绝缘垫片后镁合金与不锈钢的电偶腐蚀形貌
• 4.2.2 加绝缘垫片后镁合金与不锈钢的失重量
• 4.3 加绝缘垫片后镁合金与低碳钢的电偶腐蚀
• 4.3.1 加绝缘垫片后镁合金与低碳钢的电偶腐蚀形貌
• 4.3.2 加绝缘垫片后镁合金与低碳钢的失重量
• 4.4 本章小结
• 5 阴阳极材料喷涂有机涂层的电偶腐蚀
• 5.1 有机防护涂层涂装工艺流程
• 5.1.1 表面处理方法
• 5.1.2 喷底漆
• 5.1.3 喷面漆
• 5.2 有机防护涂层的整体评价
• 5.3 有机防护涂层表面处理后合金的电偶腐蚀
• 5.3.1 有机防护涂层表面处理后合金的电偶腐蚀形貌
• 5.3.2 有机防护涂层表面处理后合金的腐蚀失重量
• 5.3.3 有机防护涂层的作用
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文目录