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铝合金由于其较高的比强度和较好的抗腐蚀性能而被广泛用于航空航天、海洋运输、建筑工业等行业。在氯化物环境下长期工作时,铝合金构件容易被腐蚀,产生应力腐蚀裂纹,严重影响使用安全。腐蚀裂纹往往最先萌生于材料表面,因此可以采用适当的表面处理来提高铝合金构件的服役寿命。激光冲击强化作为一种新兴的表面处理技术,具有超高压力、超短时间、超高应变率等特点,能够在复杂工件表面产生沿深度分布的高幅残余压应力从而显著提高试样的机械性能和抗腐蚀性能。 本文以AA5083铝合金为研究对象,通过电化学腐蚀试验和微观形貌观测,研究了激光冲击工艺对铝合金抗腐蚀性能的影响,并结合宏观力学性能分析了抗腐蚀性能增强的机理。主要研究内容和结果如下: (1) 研究了激光冲击后AA5083铝合金表面完整性变化,分析了激光冲击强化后 AA5083 铝合金力学性能,结果表明激光冲击诱导的塑性变形使试样表层晶粒细化,晶界体积分数的提高以及晶界与析出相对位错运动的阻碍使试样表层硬度提高;分析了吸收保护层对强化效果的影响,结果显示在无保护层激光冲击条件下,激光热效应导致试样表层材料熔化,试样表面残余压应力减小,但表面粗糙度下降且微观硬度提高更明显。 (2) 对激光冲击后AA5083铝合金试样在3.5%NaCl溶液中进行了电化学腐蚀实验,结果表明激光冲击诱导产生的塑性变形层与残余压应力会导致钝化膜修护速度加快,试样的开路电位和自腐蚀电位正移,试样抗腐蚀能力增强;采用无吸收保护层的激光冲击工艺,试样表面粗糙度降低并且出现一层疏松的阳极膜,试样开路电位和自腐蚀电位更高,抗腐蚀性能更强。 (3) 采用SEM和EDS对电化学腐蚀后的试样表面形貌进行了分析,并通过微观形貌观测解释了激光冲击路径与保护层影响 AA5083 铝合金抗腐蚀性能的机理:由于塑性变形与残余压应力的存在,激光冲击后的试样微观结构更加致密,腐蚀难以产生,表面点蚀密度降低;无保护层激光冲击的试样表面由于激光热效应而产生阳极膜,试样表面粗糙度较低,表面形貌最完整,抗腐蚀性能更好。