深海用铝合金海工钻杆抗电化学腐蚀性能的研究

吴凤民 王江涛 张永康 郑和辉

关键词：固溶温度;海工钻杆;铝合金;析出相;腐蚀

0引言

7000系铝合金属A1-Zn-Cu-Mg系列，可进行热处理强化，具有质量轻、强度高、可加工性能好等诸多优良特性，在航空航天、海洋工程装备中作为结构材料被广泛应用。7000系铝合金中由于Mg、zn元素含量较高，在可溶结晶相未固溶的情况下，会严重影响合金的使用性能，尤其是在海洋环境中极易发生由于腐蚀而引起材料的结构破坏，造成重大的安全事故，威胁其服役安全。

关于铝合金在海洋环境下的腐蚀行为已成为当前研究的热点。何明涛等研究了6005A铝合金表面损伤对其耐海水腐蚀性能的影响，结果发现表面损伤会导致表面氧化膜被破坏，表面缺陷越多，合金的耐腐蚀性能越低。Zuo等研究了低温机械热处理（LTMT）对7055铝合金腐蚀性能的影响，并通过极化曲线测试表明LTMT工艺能有效提高合金的抗剥落腐蚀性能。张琦等采用多电极体系研究了LC4铝合金的晶间腐蚀机理，结果表明在腐蚀介质中各化合物形成的腐蚀微电池会形成阳极溶解通道，加速合金的腐蚀。Val6rie Guillaumin等研究发现6056-T6铝合金在NaCl溶液中发生了点蚀和晶间腐蚀，点蚀是在粗大的A1-Mg-Si相周围萌生，晶间腐蚀主要沿着晶界的Si和cu贫化区发生。热处理能有效固溶合金中的可溶结晶相，提高合金的使用性能，但当前关于固溶处理对铝合金的耐海水腐蚀性能并无深入的研究，因此，开展固溶处理对7000系铝合金材料的耐海水腐蚀规律及电化学行为研究对于海洋工程装备的服役安全具有重要的指导意义和重大的工程价值。……