船用高强钢三明治板激光焊接接头的组织和海水腐蚀性能

【摘要】伴随着社会的发展,尤其是近年国家经济的高速发展,高速铁路、大飞机、新能源汽车等现代交通工具越来越得到普及。这些都给人民的生活带来极大的便利,但是近年来交通工具尾气污染问题越来越受到关注,特别是近两年雾霾天气席卷全国,人们更是把矛头直指尾气排放。因此对于交通运输业来说,节约资源、降低能耗、减少尾气排放、保护环境是其面临的主要问题。而从军事战略方面来说,减少战略装备的重量,如驱逐舰、潜艇、航空母舰等的重量,对提高其机动性能,增加其负载量,对其作战能力有较大的帮助,所以在全世界的范围内对交通工具减少自身重量和结构轻量化都有了更高的要求。高强钢金属三明治板就是在这样的背景和需求下应运而生的。高强钢满足了使用材料的强度要求,所谓的三明治结构就是在上下两块金属面板之间放置一定高度和间距的支撑腹板,并通过特种焊接方法连接的中空结构,因有三层结构组成,故名为三明治结构。三明治板具有比强度大、比刚度大、大量吸收外界冲击功、结构简单易于制造等优点,已经广泛应用于海洋设备中。而在海洋设备中使用时,首先需要解决的问题就是克服海水腐蚀,海水是一种天然的强电解质,具有很高的含盐量、导电性,腐蚀性很强。因此研究三明治板在海洋中的耐蚀性,对三明治板在海洋中应用具有十分重要的意义,本文通过室内模拟海洋腐蚀方法,研究三明治板焊接接头的耐蚀性能。采用大功率激光焊机熔透焊焊接高强钢三明治板。利用扫描电镜和光学电镜分析接头微观组织,观察发现,母材是轧制成形的,由条带状细晶粒珠光体和铁素体组成,铁素体为基体,粒状珠光体均匀分布于铁素体上,焊缝区域都是垂直于熔合线生长粗大柱状晶,热影响区较窄,但分为粗晶区和细晶区；模拟海水全浸腐蚀实验以及动电位极化技术研究高强钢焊接接头不同区域在模拟海水中的腐蚀行为；并通过恒载荷加载装置研究接头在模拟海水中的应力腐蚀行为。结果表明,960高强钢腐蚀是从均匀腐蚀到点蚀再到均匀腐蚀,随着腐蚀时间的增加,腐蚀产物颜色加深,腐蚀产物增多开始连接起来变得致密,形成了一层均匀龟裂的氧化铁皮,随着腐蚀时间的继续增加,氧化皮已经开始破裂脱落,露出了金属基体,使海水腐蚀液进一步向内腐蚀,表面呈现高低不平。腐蚀痕迹较重,表面发生全面的腐蚀。腐蚀产物主要是γ-FeOOH和少量Fe2O3、Fe3O4,由于γ-FeOOH比较疏松且附着力不强因此脱落到腐蚀液中。960高强钢的腐蚀率为0.035mm/a,属于耐蚀级别钢种。热影响区的维氏硬度值最低,腐蚀后的维氏硬度值低于未腐蚀硬度值,这是因为腐蚀后,金属基体表面的铁素体基体带先腐蚀掉,生成氧化物,导致表面不平,生成的一层氧化膜由于比较疏松,对硬度贡献不大,因此硬度降低。由电化学测试结果三个区域的腐蚀速率从大到小是焊缝>热影响区>母材,且随着腐蚀的继续进行腐蚀速率在减慢。由于热影响区粗晶区的存在导致该区成为接头的薄弱环节,拉伸试样均断裂在热影响区。应力腐蚀使拉伸试样抗拉强度降低12%,延伸率损失11.6%。未腐蚀和应力腐蚀试样断裂形式均为韧性断裂。
【作者】李恒贺；
【导师】陈剑虹；乔及森；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】船用钢；3.5%NaCl；极化曲线；应力腐蚀；

【参考文献】
[1]杨磊.趣味篮球对初中生抑郁与焦虑影响的实验研究[D].河北师范大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[2]华小芳.双自由度天线控制系统[D].西安电子科技大学,电子与通信工程,2011,硕士.
[3]韩道范,刘财,李德昌.模糊属性自动机在层位标定中的应用[J].石油地球物理勘探,2001,01:45-50+133.
[4]蔡然.商标权与姓名权益的冲突及其法律应对机制[D].深圳大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[5]徐洪敏,郑威,王小兵,齐燕燕.雷达吸波结构材料及新型吸收剂的研究进展[J].宇航材料工艺,2014,06:1-4.
[6]刘斌,田海燕.补偿式稳压器在车站信号电源屏中的应用[J].铁道通信信号.2002(10)
[7]许昌鑫.鳕鱼排中蛋白质和鱼骨明胶的提取研究[D].中国海洋大学,农产品加工及贮藏工程,2014,硕士.
[8]陈晰.吉林石化公司财务分析研究[D].华东理工大学,项目管理,2013,硕士.
[9]王伟华.高速高空作战节点关键组网技术设计研究[D].南京理工大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[10]张倩倩.创新工场的组织与服务研究[D].华中科技大学,行政管理,2013,硕士.
[11]陶花.广州市保障性住房管理机制的创新研究[D].兰州大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[12]汤银川.枝化聚乙烯亚胺改性纤维素接枝共聚物的研究[D].山东大学,应用化学,2013,硕士.
[13]陈雅,殷伟燕.数据仓库与企业信息服务[J].情报科学,2001,01:62-65.
[14]朱振羽.SBR工艺好氧阶段节能优化控制研究[D].北京建筑大学,环境工程,2013,硕士.
[15]撒利明,杨午阳,姚逢昌,印兴耀,雍学善.地震反演技术回顾与展望[J].石油地球物理勘探,2015,01:184-202+20.
[16]强保华.异构数据库语义集成技术研究[D].重庆大学,2005.
[17]于大海.电子商务在供电企业中的应用[D].华北电力大学（河北）,电工理论与新技术,2004,硕士.
[18]孙慧紫.全民健身路径工程在“田径之乡”唐山市区开展现状与对策研究[D].首都体育学院,运动训练,2013,硕士.
[19]王伟忠.磁场作用下的苯酚光催化氧化反应研究[D].大连理工大学,化学工艺,2004,硕士.
[20]王强,韩英铎.电力系统厂站及调度自动化综述[J].电力系统自动化,2000,05:61-69.
[21]金鸿章,高妍南,潘立鑫,周生彬.基于改进积分型变结构控制器的近水面机器人减摇鳍系统[J].控制与决策,2011,04:633-636.
[22]吴欢欢.SOAR和GWTG-Stroke死亡预测模型的验证与扩展应用[D].首都医科大学,神经病学,2014,硕士.
[23]黄建乡.盐藻β-胡萝卜素（顺）对鹌鹑实验性动脉粥样硬化和脂肪肝的治疗作用研究[D].青岛大学,病理生理学,2003,硕士.
[24]吴凤娇.基于农产品加工业复杂数据处理分析的预警系统的设计与实现[D].北京邮电大学,物流信息系统（专业学位）,2013,硕士.
[25]马欢.论近现代景德镇釉上人物题材瓷绘的艺术成就[D].景德镇陶瓷学院,设计艺术学,2014,硕士.
[26]陈谞杰.内窥镜式视频搜救器的嵌入式系统设计与实现[D].大连理工大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[27]殷积峰,李军,谢芬,李登华,程炎.川东二叠系生物礁油气藏的地震勘探技术[J].石油地球物理勘探,2007,01:70-75+130+125.
[28]陈国忠.替米沙坦、安体舒通及其合用防治大鼠急性心肌梗死后左室重构的作用对比[D].浙江大学,临床医学,2004,硕士.
[29]王长利,全厚德.基于数据库的通信设备自动测试系统设计[J].微计算机信息,2005,01:69-70+66.
[30]王鹤曾.工业过程PID控制器的设计与性能评价研究[D].浙江大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[31]吴敏.粮食政策对粮食数量安全的影响研究[D].四川农业大学,产业经济学,2012,硕士.
[32]王唯.失去独生子女家庭权益保障研究[D].山东大学,法学理论,2013,硕士.
[33]郝英超.金银花褐变过程酚类物质代谢机理研究[D].河南科技大学,食品科学,2013,硕士.
[34]徐传辉.甲基丙烯酸锌（镁）原位聚合补强橡胶的交联网络及性能的研究[D].华南理工大学,2013.
[35]邓成,李洁,高新波.基于仿射协变区域的抗几何攻击图像水印算法[J].自动化学报,2010,02:221-228.
[36]康超.岩体水力致裂估测地应力的方法研究[D].中国矿业大学,采矿工程,2014,硕士.
[37]吴雅容.关于图的谱及色数的若干结果[D].华东师范大学,运筹学与控制论,2004,硕士.
[38]沈琦.基于数据挖掘的IDS分析器研究[D].武汉理工大学,2005.
[39]赵明月.托尔斯泰娅的小说《野猫精》的反乌托邦主题[D].哈尔滨工业大学,俄语语言文学,2013,硕士.
[40]刘雄.鱼雷涡轮动力系统仿真研究[D].西北工业大学,船舶与海洋结构物设计制造,2004,硕士.
[41]ArthurHebard.石墨烯太阳能电池转化效率创纪录[J].科技创业,2012,07:121.
[42]孟萌萌.基于RBF神经网络短期热网负荷预测研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2013,硕士.
[43]葛海霞.其他综合收益与公司价值相关性实证研究[D].山东财经大学,会计学,2013,硕士.
[44]黄永建.四川日报报业集团全媒体战略研究[D].电子科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[45]王星衍.改性碳纳米管对于甲醛气敏性的理论计算[D].华东理工大学,2014.
[46]陶艺.超现实主义绘画的理论与形式的借鉴[D].山东师范大学,艺术（专业学位）,2013,硕士.
[47]王艳,刘家旺.饲料厂脉冲袋式除尘器的使用与维护[J].饲料工业.2008(09)
[48]韩姣.社会工作方法在提升单亲母子家庭发展能力中的应用研究[D].苏州大学,社会工作（专业学位）,2013,硕士.
[49]付建军.差序动员与消极服从：村庄精英权力再生产的行动逻辑[D].华中师范大学,政治学理论,2014,硕士.
[50]秦志龙,李文沅,熊小伏.考虑风速相关性的发输电系统可靠性评估[J].电力系统自动化,2013,16:47-52.