腐蚀环境下自冲铆接头竞争失效机制及力学性能分析.pdfVIP

第

43

卷

第

7

期焊

接

学

报Vol.43(7):69−75

2022

年

7

月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONJuly2022

腐蚀环境下自冲铆接头竞争失效机制

及力学性能分析

杨进，

邢保英，

何晓聪，

曾凯，

周路

(昆明理工大学,

昆明,

650500)

摘要：

为研究腐蚀环境下自冲铆接头失效模式的转变机理和力学性能特征，采用0.6mol/L的NaCl溶液对多组自

冲铆接头进行周浸腐蚀试验，通过力学测试和扫描电子显微镜对接头的力学性能及失效模式进行分析.结果表明，

异质接头的失效模式随腐蚀周期延长由Ⅰ向Ⅲ转变，转变速率取决于接头材质，同质接头的失效模式不受腐蚀周

期的影响.短期腐蚀下，搭接区板间腐蚀产物使得同质和异质接头失效载荷均有所上升；异质接头上升幅度较大，

腐蚀后期其失效载荷较同质接头损失严重.异质接头稳定性较差，凸模制备的同质组合接头较平模稳定性好.异质

接头电化学腐蚀剧烈，下板铆接点底部材料的脱落由应力集中所产生的撕裂纹所致.

创新点：

(1)将失效模式的形成原因归纳为载荷传递的竞争失效机制，且利用该机制分析了影响失效模式转变及转

变速率的因素.

(2)通过扫描电子显微镜分析了自冲铆接头微观层面的失效机理.

关键词：

自冲铆；微观断口；失效模式；竞争失效机制

中图分类号：TG

447

文献标识码：A

doi：10.12073/j.hjxb.20211024002

[5]

行为进行了一系列研究.马青娜等人研究了7075

0

序言铝合金搅拌摩擦焊接头在3.5%的NaCl溶液中的

腐蚀行为和断裂特征，通过扫描电镜分析了接头的

随着能源的枯竭和环境污染的日益加剧，轻量腐蚀疲劳断口形貌和显微组织，结果表明，腐蚀疲

[1]劳裂纹起源于接头的热影响区，逐渐扩展最终断裂

化设计在节能减排中发挥着更加重要的作用，铝

[6]

合金由于密度低、抗拉强度高、耐腐蚀性能好等优于接头的焊核区.Calabrese等人研究了不同厚度

点，在满足强度要求的前提下，广泛运用于汽车、航组合下铝合金自冲铆接头在盐溶液中的腐蚀老化

[2]行为，结果表明，腐蚀环境对接头的性能和失效机

海、航空制造等领域.但是铝合金的引入也给材

制有显著影响，在非对称接头中，薄铝板的接头在

料连接技术带来了挑战，钢/铝电阻点焊接头的连接