[发明专利]一种降低铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀敏感性的方法

说明书

本发明涉及高强铝合金结构表面耐腐蚀技术领域，尤其涉及一种降低铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀敏感性的方法。其具体包括：将熔铸好的铝合金进行多道次热轧，并轧至4‑5mm厚，再进行T6处理获得T6态铝合金板；将所述T6态铝合金板进行搅拌摩擦焊接获得铝合金焊接件；将所述铝合金焊接件置于510℃条件保温60‑70min后，以23‑25℃/s的速度做淬火处理，并在120℃条件下进行保温22‑26h后，冷却至20‑25℃，获得低腐蚀敏感性铝合金。上述方法不仅可以有效的降低合金焊接接头腐蚀敏感性，延长搅拌摩擦焊接接头的使用寿命，且实施方法简单高效，性能可靠。

技术领域

本发明涉及高强铝合金结构表面耐腐蚀技术领域，尤其涉及一种降低铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀敏感性的方法。

背景技术

7xxx系铝合金具有密度低、屈强比高、断裂韧性和成型性能优良等优点而逐渐成为航空航天、交通运输等领域重要的结构材料之一。近年来，搅拌摩擦焊接(FSW)技术被广泛应用于铝合金大型结构件的连接，尤其是7xxx系铝合金。该技术利用高速旋转的搅拌头与工件摩擦搅拌产生热量，从而使被焊接材料局部受热塑化。搅拌摩擦焊过程中，焊缝及邻近位置的材料发生相互耦合的形变、相变过程，组织结构演化路径复杂、差异显著，焊接接头从组织上可分为四种不同的区域：焊核区(Weld Nugget Zone,WNZ)，热机械影响区(Thermo-mechanically Affected Zone,TMAZ)，热影响区(Heated Affected Zone,HAZ)和母材(Base Metal,BM)，这四个区域组织存在显著差异，因此它们的腐蚀敏感性差异较大，从而导致焊接接头整体的耐腐蚀性能下降，显著影响构件整体的服役性能。

目前，已有多种技术用来防止腐蚀的发生，比如通过在高温环境下对搅拌摩擦焊接接头表面进行高压喷涂细小颗粒以提高焊接接头的耐腐蚀性能；或者经过液氮深冷处理过的焊缝进行激光淬火处理，改善焊缝表层组织，获得耐腐蚀性能较好的焊接接头；又或者通过二次搅拌添加非晶合金粉末法，在FSW焊缝表面开设槽、孔交替分布结构并向其中填加Al₈₆#Ni₁₀#Ce₆非晶态合金粉末和/或Se+Bi粉末，通过二次搅拌摩擦加工使粉末分散于焊缝表面及表面以下较浅区域，形成具有与原焊缝表面相比较高的抗腐蚀性能；以及铬化处理、氧化膜技术，防腐漆技术和缓蚀剂技术等。

上述方法虽然能够提高了焊接接头的抗腐蚀性能，但是其成本高，操作过程复杂，且污染环境。

发明内容

本发明旨在克服上述成本较高，操作过程复杂，污染环境等不足，从而提供一种经济环保，工艺简单的降低低Cu高强Al-Zn-Mg-Cu合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀敏感性的方法，包括以下步骤：

将熔铸好的铝合金进行均匀化和多道次热轧处理，并轧至4-5mm厚的铝合金板，再进行T6处理获得T6态铝合金板；

将所述T6态铝合金板进行搅拌摩擦焊接获得铝合金焊接件；

将所述铝合金焊接件置于510℃条件保温60-70min后，以23-25℃/s的速度做淬火处理，并在120℃条件下进行保温22-26h后，冷却至20-25℃，获得低腐蚀敏感性铝合金焊接件。

优选的，所述将熔铸好的铝合金进行均匀化和多道次热轧处理具体包括：

将熔铸好的铝合金在温度为470℃条件下进行均匀化处理24h，再置于420℃条件下保温1h并进行多道次热轧。

优选的，所述T6处理具体包括：将铝合金板置于470℃条件下保温处理1h，再在120℃条件下保温处理24h。

优选的，所述将所述T6态铝合金板进行搅拌摩擦焊接获得铝合金焊接件步骤之前，还包括：将所述T6态铝合金板的对接面和焊接面进行去氧化层和去油污层处理。