基于模态分析的材料点腐蚀评估方法研究

点腐蚀破坏了材料结构的连续性,并对材料的力学性能产生较大影响。平均点蚀坑深度是衡量材料点腐蚀程度的重要指标,研究平均点蚀坑深度对评价点腐蚀对材料的影响具有重要意义。从点腐蚀对材料力学性能的微观损伤影响出发,利用等效弹性模量从宏观上进行了描述,根据弹性材料模态分析理论,构建了点腐蚀材料体积损失因子与模态之间的分析模型,实现了通过对点蚀材料模态的实时监测预测平均点蚀坑深度的目的。分析结果表明:该方法所得的等效弹性模量要优于其他方法,且平均腐蚀坑深度预测值与实际值拟合度较高,说明该方法在理论上是可行的,可以用于对点蚀材料平均腐蚀坑深度的预测,以实现通过监测模态变化对材料的点腐蚀影响进行评估的目的。该方法为材料的实时点蚀评估提供了新的思路,在现实中具有较大的参考价值。

温度对2A12铝合金在模拟油箱积水环境中初期腐蚀行为的影响

基于飞机油箱舱内的铝合金在油箱积水环境中发生的腐蚀损伤问题,通过研究腐蚀形貌、最大点蚀坑深度、最大点蚀坑开口面积、表面腐蚀损伤度、交流阻抗响应等变化,分析了温度对2A12铝合金在模拟油箱积水环境中初期腐蚀行为的影响。研究发现,最大点蚀坑深度、开口面积、表面腐蚀损伤度都随着温度的升高而增加,特别当温度升高到65℃和75℃时,腐蚀严重加剧,各项评价指标显著增大。在25、35、45、55℃模拟油箱积水环境中,最大点蚀坑深度及开口面积随时间的关系呈现幂函数变化规律,而在65℃、75℃时,其遵循最小二乘法多项式拟合。电化学交流阻抗谱测试结果表明,2A12铝合金在3个特征温度(常温25℃、中温55℃及高温75℃)下的腐蚀速度快慢为V75℃>V55℃>V25℃。