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德國穆爾MURR鎂合金焊接接頭
焊接和腐蝕、防護問題與鎂合金的應用密切相關，隨著焊接技術的快速發展，已逐步實現了鎂合金與同質及異質材料之間的可靠連接。而鎂合金焊接結構的應用，必然面臨焊接接頭在服役中的腐蝕與防護問題。

德國穆爾MURR鎂合金焊接接頭
目前關于鎂合金腐蝕機制與防護技術的研究主要集中在基體上，針對具有復雜微觀組織演變以及結構差異特征的鎂合金焊接接頭的腐蝕行為與防護機制的研究開展較少。因此系統開展鎂合金同質與異質焊接接頭的腐蝕行為與防護技術的研究，對于揭示接頭的腐蝕機制、評價接頭在服役過程中的可靠性、科學指導接頭防護技術的選擇以及提高接頭的服役壽命，具有重要的理論研究意義和實際應用價值。以鎂合金-鎂合金、鎂合金-鋁合金和鎂合金-鋼焊接接頭作為研究對象，分析了鎂-鋁系鎂合金同質與異質焊接接頭在NaCl作為腐蝕介質中的腐蝕行為，總結了威脅焊接接頭性能的關鍵部位的腐蝕規律，闡明了焊接接頭的腐蝕機制；在此基礎上，采用電弧噴涂（熱擴散作用）技術，通過在鎂合金同質與異質接頭表面制備金屬間化合物涂層或鎂-鋁異質雙絲涂層，實現了對焊接接頭的有效防護，并系統研究了涂層對接頭的防護機制。主要研究內容和結果如下： 從焊接過程中的組織演變對于接頭腐蝕行為影響的角度，系統研究了低功率YAG激光+鎢極氬弧焊（TIG）復合熱源焊接的鎂合金-鎂合金接頭在NaCl溶液中的腐蝕特征。研究發現：焊縫、熱影響區中的組織演變和接頭差異對接頭腐蝕行為的變化產生重要影響，但是接頭各區均以點腐蝕特征為主，焊縫、熱影響區的腐蝕產物仍以Mg（HO）2為主。首先，AZ31-AZ31接頭中焊縫內部的晶粒細化作用導致該區在5%NaCl溶液中雖然腐蝕電位變化不大，但腐蝕電流密度由基體324×10-5A·cm-2下降至6.741X 10-6A·cm-2;其次，鋁含量較高的鎂-鋁系鎂合金焊縫中β相呈連續網狀分布，有助于在腐蝕過程中形成耐腐蝕屏障，對焊縫腐蝕行為的提高起到了決定性作用，例如AZ91-AZ91焊縫在5%NaCl溶液中雖然電位變化不大，但腐蝕電流密度由基體624×10-5A·cm-2下降至213×10-6A·cm-2；再次，接頭結合形式的差異也會影響接頭的腐蝕行為，搭接接頭焊縫邊角處的高腐蝕傾向性，直接威脅接頭在服役中的可靠性。此外，鎂合金-鎂合金焊接接頭中，熱影響區附近極易受到腐蝕侵蝕，威脅接頭性能，在接頭服役過程中需要重視。從焊接過程中組織演變、電偶腐蝕對鎂合金異質接頭腐蝕行為，尤其是接頭界面腐蝕行為影響的角度，研究了鎂合金-鋁合金、鎂合金-鋼異質金屬焊接接頭的腐蝕特征。研究發現：對于鎂-鋼焊接接頭，高電位陰極相在焊縫中的形成，增加了其附近區域的點腐蝕傾向，降低了焊縫自身的耐腐蝕性，晶粒細化對于接頭腐蝕行為的影響幾乎可以忽略，例如鎂-鋼焊接接頭中，鋼飛濺的卷入使焊縫在5%NaCl溶液中，不僅電位降低，且腐蝕電流密度由鎂合金基體區域135×10-5A.cm-2升高至741×10-4A.cm-2；對于鎂-鋁接頭，金屬間化合物過渡層的生成，使其結合區表現出了*的耐腐蝕性。 此外，電偶腐蝕作用對接頭的腐蝕破壞，尤其是界面區域的腐蝕破壞不容忽視。無論對于機械連接為主的鎂-鋼焊接接頭，還是冶金連接為主的鎂-鋁焊接接頭，腐蝕破壞zui為嚴重的界面均發生在鎂合金靠近高電位相或金屬一側。鑒于鎂-鋁金屬間化合物在提高鎂-鎂接頭中焊縫、鎂-鋁接頭結合區耐腐蝕性方面發揮的重要作用，提出電弧噴涂鋁涂層及后續熱擴散技術，實現了鎂-鋁金屬間化合物層在鎂-鎂焊接接頭表面的均勻層狀分布，研究了涂層對于鎂-鎂接頭的防護機制。研究發現：鎂-鋁金屬間化合物層的形成，改善了單純鋁涂層對接頭的防護效果，使涂層在5%NaCl溶液中腐蝕電位較熱擴散作用前升高了0.08V左右，且腐蝕電流密度下降了1個數量級（即60×10-4 A.cm-2下降至60×10-5A.cm-2）；同時涂層與焊接接頭之間的結合方式由機械結合轉變為冶金結合，斷裂位置發生在靠近鋁涂層一側的金屬間化合物過渡層內，結合強度由不足4MPa升高到6MPa以上。此外，由于涂層的腐蝕電位要高于鎂合金焊接接頭，因此涂層主要依靠自身高耐腐蝕性對焊接接頭起到物理隔離作用。提出鎂-鋁異質雙絲電弧噴涂及后處理技術，利用涂層自身中鎂、鋁片層之間的擴散反應，實現鎂-鋁金屬間化合物在鎂合金異質金屬接頭表面的均勻分布，研究涂層對于鎂合金異質接頭的防護機制。研究發現：鎂-鋁異質雙絲電弧噴涂涂層均勻致密，由鎂、鋁交錯的片層組織構成。涂層具有高耐腐蝕性和低電位的特征，鋁片層在腐蝕過程中會形成耐腐蝕性屏障，起到提高整個涂層耐腐蝕性的作用；而鎂片層起到降低整個涂層電位的作用，使涂層的開路電位比鋁合金還低300mV。熱擴散處理后，可以形成以鎂-鋁金屬間化合物為主的涂層，提高了涂層的耐腐蝕性以及微觀硬度（200HVo.5.

德國穆爾MURR鎂合金焊接接頭
采用鎂-鋁異質雙絲涂層作為物理隔離保護層進行防護的鎂-鋁焊接接頭，在5%NaCl溶液腐蝕2h后，接頭承受載荷幾乎未發生變化；采用熱擴散后形成的鎂-鋁金屬間化合物層保護的鎂-鋼接頭，在5%NaCl溶液腐蝕3h后，接頭載荷波動不大（由8kN降為5kN），表現出良好的穩定性。