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表面机械清理对铝合金的影响

日期:2025-04-14 01:40

铝合金具有较好的强度及可焊性,广泛应用于舰艇、船舶、汽车车身等。但是,在腐蚀海水介质中,以及海水与船体相互形成的复杂作用力对铝合金船体会产生更为复杂的应力腐蚀状态,从而带来结构性能下降的隐患。由于在通常铝合金涂装过程中,为了获得更为优异的涂层附着性能,需要采用表面机械清理的方式对铝合金表面进行粗化处理。而表面机械清理通常采用的是喷砂或砂轮盘打磨方式,即通过高速飞射的磨料对基体表面进行撞击和切削,在这一过程中,基体表层会由于高速撞击而发生变形,对于强度比较低的材料,如铝合金而言,高速撞击产生的变形程度会更大,从而可能会给材料性能带来难以预料的变化,准确评估该变化程度对于优化铝合金表面处理工艺,提高材料性能具有重要价值。


一、喷砂和砂轮盘对铝合金应力腐蚀敏感性、延伸率的影响。

1、铝合金材料经表面机械清理后,应力腐蚀敏感性得到了有效降低,这主要是由于喷砂和打磨后良好的表面粗糙度和表面清洁度为涂层提供了良好的结合强度,比未处理时更有效的阻止了腐蚀介质的扩散,起到了更好的防护作用。


2、铝合金材料经表面机械清理后,延伸率下降,其中基体喷砂和打磨后δ比未处理的低约10%,主要是由于表面喷砂和打磨后,在靠近表面处产生了许多微裂纹,这些微裂纹在拉应力作用下将成为裂纹源,不断扩展,最终导致基体失效,从而降低基体自身的力学性能。


3、表面机械清理(喷砂、砂轮盘打磨)一方面可以有效改善铝合金材料的应力腐蚀敏感性,但也会导致一些其他的损伤隐患,在实际使用过程中,应注意严格控制清理工艺(尽量减小喷砂压力和选用软质磨料)。


二、研究表明

铝合金试样经表面机械处理后,其应力腐蚀敏感性得到了有效改善,但断裂时间和延伸性出现了一定的程度的降低,其中表面喷砂后,延伸率降低了9.9%,表面打磨后,延伸率降低了13.5%。

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