7B04铝合金-CFRP300在模拟海洋大气环境下的电偶腐蚀行为
Galvanic corrosion behavior of 7B04 aluminum alloy-CFRP300 under simulated marine environment
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文摘
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为了有效地从腐蚀防护角度为飞机异种金属选材提供指导,针对飞机特定的服役环境,通过有限元仿真和腐蚀实验研究飞机典型搭接结构的腐蚀行为。对铝合金、复合材料及搭接件进行了实验室的周浸实验,然后通过极化曲线测量实验、宏微观形貌的观察、疲劳测试、XRD等表征手段研究7B04铝合金与CCF300/QY9511复合材料搭接件的电偶腐蚀规律,并以极化曲线测得的电化学参数为边界条件,建立了搭接件的腐蚀仿真模型。结果表明,在周浸实验0周期和10周期后,铝合金的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-802 mV和2.357×10~(-7) A/cm~2,-872 mV和1.477×10~(-6) A/cm~2,复合材料则分别为-240 mV和6.217×10~(-7) A/cm~2,-98 mV和2.286×10~(-7) A/cm~2,随着腐蚀周期的延长7B04铝合金材料呈现自腐蚀速率加快、自腐蚀电位负移的变化趋势,而复合材料呈现自腐蚀电位正移、自腐蚀速率缓慢增大的变化趋势;搭接件腐蚀产物逐渐增多,腐蚀程度越来越严重;疲劳寿命随着腐蚀周期的延长而降低;随着腐蚀周期延长,腐蚀坑深度逐渐增大;腐蚀的产物包括Al(OH)_3,Al_2O_3,AlCl_3;搭接件仿真结果与加速腐蚀实验后的结果具有良好的一致性。该研究给出了飞机典型搭接结构的易腐蚀部位,揭示了电偶腐蚀规律,为飞机结构的腐蚀防护指明了方向。 |
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其他语种文摘
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In order to effectively provide guidance for the selection of aircraft dissimilar metals from the perspective of corrosion protection, the corrosion behavior of typical aircraft lap structures was studied by finite element simulation and corrosion test for the specific service environment of aircraft. The aluminum alloy, composite material and lap joints were subjected to cyclic immersion corrosion test in the laboratory. Then the galvanic corrosion law between aluminum alloy and composite was revealed by polarization curve measurement test, macroscopic and microscopic morphology observation,fatigue test and XRD measurement. Taking the electrochemical parameters measured by polarization curve as boundary conditions,the corrosion simulation model of lap joint was established. After 0 cycle and 10 cycles of cyclic immersion corrosion test, the results show that the self-corrosion potential and self-corrosion current density of aluminum alloy are-802 mV and 2.357×10~(-7) A/cm~2,-872 mV and 1.477×10~(-6) A/cm~2. The self-corrosion potential and self-corrosion current density of composite material are-240 mV and 6.217×10~(-7) A/cm~2,-98 mV and 2.286×10~(-7) A/cm~2,respectively. With the extension of the corrosion cycle, 7B04 aluminum alloy shows a trend of increasing self-corrosion rate and negative shift of self-corrosion potential, while composite material shows a trend of positive shift of self-corrosion potential and slowly increasing self-corrosion rate. The corrosion products of lap joints gradually increase and the corrosion degree becomes more and more serious. With the extension of corrosion cycle, fatigue life decreases and the depth of corrosion pits increases. The corrosion products include Al (OH)_3, Al_2O_3, AlCl_3. The simulation results of lap joints are in good agreement with cyclic immersion corrosion test results. The corrosion prone parts of the typical lap structure of the aircraft were given, and the law of galvanic corrosion was revealed, which points out the direction for the corrosion protection of the aircraft structure. |
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来源
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材料工程
,2022,50(11):155-164 【核心库】
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DOI
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10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000026
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关键词
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电偶腐蚀
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仿真
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极化曲线
;
CCF300/QY9511
;
XRD
;
疲劳
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地址
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1.
海军航空大学青岛校区, 山东, 青岛, 266041
2.
中国航空工业集团有限公司沈阳飞机设计研究所, 沈阳, 110031
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语种
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中文 |
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文献类型
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研究性论文 |
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ISSN
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1001-4381 |
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学科
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金属学与金属工艺;航天(宇宙航行) |
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基金
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国家自然科学基金
;
山东省自然科学基金
;
山东省高等学校青创科技支持计划
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文献收藏号
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CSCD:7398769
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参考文献 共
21
共2页
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1.
吴志刚. 碳纤维增强环氧树脂基复合材料的研究进展.
天津科技,2018,45(7):53-58
|
CSCD被引
5
次
|
|
|
|
|
2.
包建文. 航空碳纤维树脂基复合材料的发展现状和趋势.
科技导报,2018,36(19):52-63
|
CSCD被引
42
次
|
|
|
|
|
3.
Pan Y C. Galvanic corrosion behaviour of carbon fibre reinforced polymer/magnesium alloys coupling.
Corrosion Science,2015,98:672-677
|
CSCD被引
10
次
|
|
|
|
|
4.
Eva H. The role of corrosion product deposition in galvanic corrosion of aluminum/carbon systems.
Corrosion Science,2017,114:10-16
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
5.
Hwang W S. Galvanic coupling effect on corrosion behavior of Al alloy-matrix composites.
Metals and Materials International,2002,8(6):571-575
|
CSCD被引
4
次
|
|
|
|
|
6.
Mandel M. Electrochemical corrosion studies and pitting corrosion sensitivity of a self-pierce rivet joint of carbon fibre reinforced polymer (CFRP)-laminate and EN AW-6060-T6.
Materialwissenschaft Und Werkstofftechnik,2012,43(4):302-309
|
CSCD被引
4
次
|
|
|
|
|
7.
陈跃良. 飞机结构电偶腐蚀仿真研究进展及应用方法.
装备环境工程,2020,17(5):47-51
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
8.
陈跃良. 腐蚀条件下基于Gerber模型的DFR推导及实测.
航空材料学报,2019,39(2):61-67
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
9.
卞贵学. 基于电偶腐蚀仿真的铝/钛合金在不同浓度酸性NaCl溶液中与水介质中的当量折算系数.
材料导报,2019,33(16):2746-2752
|
CSCD被引
5
次
|
|
|
|
|
10.
张泰峰. 某型飞机结构件局部腐蚀仿真与试验验证.
腐蚀与防护,2019,40(7):523-529
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
11.
王晨光. 飞机用7B04铝合金缝隙腐蚀试验及仿真研究.
装备环境工程,2017,14(3):39-46
|
CSCD被引
4
次
|
|
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|
|
12.
苏艳. 高强铝合金海洋大气环境剥层腐蚀研究.
装备环境工程,2010,7(6):180-182
|
CSCD被引
5
次
|
|
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|
|
13.
苏培博. 碳纤维复合材料与LY12铝合金的电偶腐蚀.
腐蚀与防护,2014,35(1):37-39
|
CSCD被引
4
次
|
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|
14.
张泰峰. 不同海域下7B04铝合金铆接结构的腐蚀行为对比研究.
机械科学与技术,2020,39(8):1283-1287
|
CSCD被引
4
次
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|
15.
高满同. 碳纤维增强复合材料与高强度金属的接触腐蚀.
航空学报,1993,4(12):662-667
|
CSCD被引
2
次
|
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|
16.
张晋. 5083和6061铝合金缝隙腐蚀行为的研究.
腐蚀科学与防护技术,2014,26(2):125-131
|
CSCD被引
11
次
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17.
高满同. 腐蚀电场平面问题边界元法研究.
航空学报,1990,4(7):376-382
|
CSCD被引
1
次
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|
|
18.
Cross S R. Validated numerical modeling of galvanic corrosion of zinc and aluminum coatings.
Corrosion Science,2014,88:226-233
|
CSCD被引
7
次
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19.
陈跃良.
飞机结构电偶腐蚀数值模拟,2020:263
|
CSCD被引
1
次
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|
20.
郑晓玲.
民机结构耐久性与损伤容限设计手册,2003:316-322
|
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1
次
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