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。通過實驗方法，研究了試樣在乙二醇-水基冷卻液中的腐蝕性能和機械性能，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)致其機械性能下降。同時，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。本文對試樣在乙二醇-水基冷卻液中的失效機理進行了分析，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)用越來越廣泛。乙二醇-水基冷卻液因具有對環(huán)境污染小、低毒、低腐蝕以及抗凍性好等優(yōu)點，已成為汽車、機械等行業(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，在機械、航空、汽車等領(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理，為相應(yīng)行業(yè)提供防腐技術(shù)指導(dǎo)。實驗部分材料及試樣制備實驗所用的材料為國內(nèi)生產(chǎn)的3A21鋁合金板材和焊接材料。實驗所用的試樣為標準試件，制備按照GB/T228.1標準進行。試驗設(shè)備實驗所用的設(shè)備主要有萬能試驗機、電解腐蝕儀、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀。實驗方法將試樣放入乙二醇-水基冷卻液中進行腐蝕測試。腐蝕時間為100h。腐蝕后，測量試樣變形和抗拉強度，觀察試樣的外觀和斷口形貌。同時，利用SEM和能譜儀，對試樣的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分進行分析。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)性能測試試樣的抗拉強度和彈性模量均下降，其中抗拉強度下降了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理。試驗結(jié)果表明，乙二醇-水基冷卻液會對3A21鋁合金焊接件的金屬表面造成腐蝕和氧化，并對其機械性能造成明顯影響。因此，在使用乙二醇-水基冷卻液時，應(yīng)注意防止試樣表面的氧化和銹蝕？同時，應(yīng)加強防腐保養(yǎng)，及時更換冷卻液。參考文獻[1]王遠，李琳.乙二醇-水基冷卻液對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研究[J].材料保護，2017，（4）：27~29[3]陳樂，吳慧.普通工程師手冊：有色金屬材料與技術(shù)[M].北京