【摘 要】
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高速列车采用铝合金车体以实现其轻量化,车体材料采用A7N01铝合金。搅拌摩擦焊是车体直长焊缝焊接的有效方法。搅拌摩擦焊接头腐蚀是应用中需要解决的问题。本文以A7N01搅拌摩擦焊接头为研究对象,提出了采用扫描式微弧氧化技术进行接头表面改性以提高接头耐腐蚀性能的技术手段,通过试验与仿真技术相结合的方法,从扫描式微弧氧化喷射系统设计、微弧氧化处理工艺和陶瓷层性能测试三个方面开展了研究。本文主要研究内容及
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高速列车采用铝合金车体以实现其轻量化,车体材料采用A7N01铝合金。搅拌摩擦焊是车体直长焊缝焊接的有效方法。搅拌摩擦焊接头腐蚀是应用中需要解决的问题。本文以A7N01搅拌摩擦焊接头为研究对象,提出了采用扫描式微弧氧化技术进行接头表面改性以提高接头耐腐蚀性能的技术手段,通过试验与仿真技术相结合的方法,从扫描式微弧氧化喷射系统设计、微弧氧化处理工艺和陶瓷层性能测试三个方面开展了研究。本文主要研究内容及成果如下:（1）基于现有的扫描式微弧氧化平台,以提升处理效率为目标,采用电场仿真、流场仿真和试验相结合的方法,设计了扫描式微弧氧化喷射系统,尤其是新型的灵活可控多出口喷头。（2）针对A7N01 FSW接头,研究了扫描式微弧氧化处理工艺的电解液体系和工艺参数,并采用机械手示教系统的编程模块,达到了喷射系统喷头运动轨迹的精确控制,实现了陶瓷层的高效高质量制备。（3）利用扫描电镜、X射线衍射等分析手段对FSW接头不同区域（焊缝区、热影响区、母材区）陶瓷层的微观形貌及物相组成进行分析,不同区域陶瓷层的微观形貌不存在明显差别,组成物相基本相同,主要由α-Al2O3、γ-Al2O3组成。通过拉伸试验等表征了陶瓷层与基体的结合强度。通过电化学测试、浸泡试验等方法研究了FSW接头陶瓷层的耐腐蚀能力,结果表明陶瓷层明显提高了FSW接头的耐腐蚀能力。
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