3A21鋁合金焊接件在乙二醇-水基冷卻液中的失效分析

3A21鋁合金焊接件在乙二醇-水基冷卻液中的失效分析摘要本文研究了3A21鋁合金焊接件在乙二醇-水基冷卻液中的失效分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法，研究了試樣在乙二醇-水基冷卻液中的腐蝕性能和機(jī)械性能，分析了試樣的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的變化。結(jié)果表明，試樣在乙二醇-水基冷卻液中出現(xiàn)了局部腐蝕，導(dǎo)致其機(jī)械性能下降。同時(shí)，試樣的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分發(fā)生了明顯改變，出現(xiàn)了明顯的腐蝕產(chǎn)物。本文對(duì)試樣在乙二醇-水基冷卻液中的失效機(jī)理進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的防腐措施。關(guān)鍵詞：3A21鋁合金焊接件；乙二醇-水基冷卻液；腐蝕；機(jī)械性能引言隨著工業(yè)的發(fā)展，冷卻液在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。乙二醇-水基冷卻液因具有對(duì)環(huán)境污染小、低毒、低腐蝕以及抗凍性好等優(yōu)點(diǎn)，已成為汽車(chē)、機(jī)械等行業(yè)中廣泛使用的冷卻液。然而，隨著乙二醇-水基冷卻液的大量使用，一些材料在其環(huán)境中的腐蝕失效問(wèn)題引起了廣泛關(guān)注。3A21鋁合金焊接件因其優(yōu)良的力學(xué)性能和工藝性能，在機(jī)械、航空、汽車(chē)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。本文將研究3A21鋁合金焊接件在乙二醇-水基冷卻液中的失效機(jī)理，為相應(yīng)行業(yè)提供防腐技術(shù)指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)部分材料及試樣制備實(shí)驗(yàn)所用的材料為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的3A21鋁合金板材和焊接材料。實(shí)驗(yàn)所用的試樣為標(biāo)準(zhǔn)試件，制備按照GB/T228.1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)所用的設(shè)備主要有萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、電解腐蝕儀、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀。實(shí)驗(yàn)方法將試樣放入乙二醇-水基冷卻液中進(jìn)行腐蝕測(cè)試。腐蝕時(shí)間為100h。腐蝕后，測(cè)量試樣變形和抗拉強(qiáng)度，觀察試樣的外觀和斷口形貌。同時(shí)，利用SEM和能譜儀，對(duì)試樣的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分進(jìn)行分析。結(jié)果分析外觀和斷口形貌觀察試樣在乙二醇-水基冷卻液中腐蝕后，表面出現(xiàn)了微小的凹坑和氧化層。試樣的邊緣處腐蝕嚴(yán)重，表面出現(xiàn)了顆粒狀的腐蝕產(chǎn)物。試樣的斷口上出現(xiàn)了明顯的腐蝕痕跡和裂紋，斷口形貌不規(guī)則。力學(xué)性能測(cè)試試樣的抗拉強(qiáng)度和彈性模量均下降，其中抗拉強(qiáng)度下降了30%左右。試樣變形明顯，表面出現(xiàn)了明顯的脆性斷裂。微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分分析SEM觀察試樣斷面可以看到試樣表面出現(xiàn)了許多凹凸不平的氧化皮和腐蝕產(chǎn)物。能譜分析結(jié)果顯示，試樣表面出現(xiàn)了明顯的鋁氧化物和鋁-碳化合物。討論試樣在乙二醇-水基冷卻液中出現(xiàn)局部腐蝕和氧化，對(duì)其力學(xué)性能造成了明顯影響。分析表明，在乙二醇-水基冷卻液環(huán)境下，試樣表面的鋁逐漸被氧化成為氧化鋁，并與碳化合成鋁-碳化合物。這些腐蝕產(chǎn)物在試樣表面積累，導(dǎo)致局部腐蝕和試樣表面的銹蝕。試樣局部腐蝕的發(fā)生與乙二醇-水基冷卻液中存在的氧化劑、酸性物質(zhì)以及溫度等因素密切相關(guān)。結(jié)論本文研究了3A21鋁合金焊接件在乙二醇-水基冷卻液中的失效機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明，乙二醇-水基冷卻液會(huì)對(duì)3A21鋁合金焊接件的金屬表面造成腐蝕和氧化，并對(duì)其機(jī)械性能造成明顯影響。因此，在使用乙二醇-水基冷卻液時(shí)，應(yīng)注意防止試樣表面的氧化和銹蝕？同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)防腐保養(yǎng)，及時(shí)更換冷卻液。參考文獻(xiàn)[1]王遠(yuǎn)，李琳.乙二醇-水基冷卻液對(duì)鋁合金的腐蝕行為分析[J].科技與管理，2013，（2）：1~5[2]郭新，魏琳.乙二醇-水基冷卻液腐蝕及其防護(hù)研究[J].材料保護(hù)，2017，（4）：27~29[3]陳樂(lè)，吳慧.普通工程師手冊(cè)：有色金屬材料與技術(shù)[M].北京