【摘 要】
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未来我国作战飞机将越来越多的活动于海洋环境下,对飞行器的服役性能尤其是耐蚀性能有较高要求。采用线性摩擦焊制造的钛合金构件常用于飞机中。本文通过电化学腐蚀、浸泡腐蚀以及盐雾腐蚀的方法研究钛合金线性摩擦焊接接头腐蚀行为,并提出采用热处理方法优化接头耐蚀性能。TA15/TC17钛合金线性摩擦焊接头各区耐蚀性TA15母材>焊缝区>TC17母材,腐蚀产物主要为Ti O2,以及少量的Al2O3。通过失重法计算
【基金项目】
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航空科学基金实验室项目（202000110Z601）；
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未来我国作战飞机将越来越多的活动于海洋环境下,对飞行器的服役性能尤其是耐蚀性能有较高要求。采用线性摩擦焊制造的钛合金构件常用于飞机中。本文通过电化学腐蚀、浸泡腐蚀以及盐雾腐蚀的方法研究钛合金线性摩擦焊接接头腐蚀行为,并提出采用热处理方法优化接头耐蚀性能。TA15/TC17钛合金线性摩擦焊接头各区耐蚀性TA15母材>焊缝区>TC17母材,腐蚀产物主要为Ti O2,以及少量的Al2O3。通过失重法计算发现,随时间推移,腐蚀速率是随时间迅速增加后趋于稳定。盐雾腐蚀后焊缝区出现了较为严重的“缝隙腐蚀”。TC17侧点蚀最为严重,是由于焊缝区与两侧母材存在电位差,形成电偶腐蚀,TC17侧母材电位较低易成为阳极被加速腐蚀。盐雾腐蚀后的焊缝区出现了较为严重的“缝隙腐蚀”,是因为在氧化膜破坏后,由于交界处两侧为亚稳态β相和马氏体α’,此处为α/β界面,电流密度集中,会优先被腐蚀。采用真空下600℃+3h以及650℃+3h炉冷的热处理工艺后,接头强度提高,这是由于TC17侧热力影响区针状α相的重新析出。断裂位置由焊缝区变为TA15母材侧,说明热处理后焊缝区强度大于TA15母材接头。盐雾腐蚀焊缝区未发生严重“缝隙腐蚀”,仅发生轻微点蚀。整体腐蚀程度较焊态变轻,尤其650℃热处理后,腐蚀程度最轻微。热处理后焊缝区耐蚀性提高,其原因为TC17侧分解出较多α相,原来的β-α的界面转变为断断续续β-α和α-α的界面,组织更为均匀。使其在界面处无法形成过大的电位差,电流密度也不会集中。热处理后各相邻区域电位差的减小以及自腐蚀电流密度的降低,整体的电偶腐蚀减弱,整体腐蚀程度减弱。综合来看,热处理可以改善TA15/TC17线性摩擦焊接头的耐蚀性。
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