腐蝕介質(zhì)下高強(qiáng)鋼三明治板焊接接頭各區(qū)域腐蝕性能研究MATERIALSSCIENCEANDENGINEERING

答辯學(xué)生：劉興晉指導(dǎo)老師：陳劍虹喬及森本課題研究：高強(qiáng)鋼三明治板在腐蝕介質(zhì)下三明治板的母材、熱影響區(qū)、母材等的力學(xué)性能和腐蝕行為等

腐蝕介質(zhì)為：人工配制的與海水成份相同的溶液。實(shí)驗(yàn)條件為：只在腐蝕介質(zhì)下，使用全浸法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

下圖為三明治鋼：三明治鋼有Z字形、W型、1字形等此次研究的三明治鋼類(lèi)型為1字形三明治鋼，其焊接方式為激光焊接，鋼板厚度5mm三明治鋼板的優(yōu)點(diǎn)：有序柵格型三明治結(jié)構(gòu)是在三明治結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型超輕有序微結(jié)構(gòu)，具有更高比強(qiáng)、高能量吸收、工簡(jiǎn)加單、形狀規(guī)則、質(zhì)量輕、受力明確等優(yōu)點(diǎn)，主要運(yùn)用于航空航天工程、船舶工程、汽車(chē)防護(hù)工程等對(duì)超輕金屬材料迫切需求的領(lǐng)域。高強(qiáng)鋼三明治板具有：高強(qiáng)度與高剛度、減重、抗沖擊性能好、減噪防震、絕熱防火、高安全性、高能量吸收與損傷容限、節(jié)約材料、極大降低材料成本模塊設(shè)計(jì)、極大降低制造與安裝成本……左圖為美國(guó)海軍旗艦LCC20的天線(xiàn)平臺(tái)減重４０％

疊板間隙變化，芯板不對(duì)稱(chēng)

小孔底部封閉

大面積密集焊縫焊接

焊接接頭承受復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)d1d2明三治板的焊接要求：蓋板與芯板要用激光穿透焊接課題意義針對(duì)金屬三明治板激光焊接板件在實(shí)際應(yīng)用中面臨的腐蝕條件下的各項(xiàng)性能的變化開(kāi)展高強(qiáng)鋼三明治板高功率激光焊接板件在腐蝕介質(zhì)下使用性能的科學(xué)問(wèn)題研究。在成熟的金屬三明治板激光焊接制造的基礎(chǔ)上，

對(duì)三明治板在腐蝕介質(zhì)下的性能進(jìn)行研究本課題的研究成果為船舶三明治板在腐蝕條件下使用提供依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

失重法是根據(jù)腐蝕前、后金屬試件重量的變化來(lái)測(cè)定金屬腐蝕速率的。把金屬做成一定形狀和大小的試件，放入模擬海水中腐蝕，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后，取出并測(cè)量其重量和尺寸的變化，即可計(jì)算其腐蝕速率?？赏ㄟ^(guò)下式（1）計(jì)算金屬的腐蝕速率：

式中，v-為金屬的腐蝕速率，g/(m2·h)；m0為腐蝕前試件的質(zhì)量（單位為g）；m1為經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的腐蝕，并除去表面腐蝕產(chǎn)物后試件的質(zhì)量（單位為g）；S為試件暴露在腐蝕環(huán)境中的表面積（單位為m2）；t為試件腐蝕的時(shí)間（單位為h）。（1）1.失重法測(cè)三明治板的腐蝕率2.T型接頭硬度測(cè)試（測(cè)量宏觀維氏硬度值）硬度測(cè)試位置示意圖：

沿垂直于面板方向和平行于面板方向分別取點(diǎn)

測(cè)試焊接接頭硬度值，如圖中直線(xiàn)所示方向，包括母材、熱影響區(qū)、熔合線(xiàn)和焊縫，每處至少取3個(gè)點(diǎn)的平均值作為最終的測(cè)量值。T型接頭腐蝕前與腐蝕后硬度的對(duì)比3.應(yīng)用光學(xué)電鏡觀察各區(qū)域

T型接頭焊縫電鏡