微弧氧化改性对Ti6Al4V合金电子束接头耐蚀性能的影响

作     者：王晓波 俞臻 胡永辉 吴鹏 梅锦辉 蔡智会 许建平 马英鹤 郑文健 杨建国 WANG Xiaobo;YU Zhen;HU Yonghui;WU Peng;MEI Jinhui;CAI Zhihui;XU Jianping;MA Yinghe;ZHENG Wenjian;YANG Jianguo

作者机构：中国工程物理研究院材料研究所四川绵阳621700 浙江工业大学机械工程学院杭州310023 浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心杭州310023 温州市特种设备检测科学研究院浙江温州325038 黑龙江工程大学材料与化学工程学院哈尔滨150050 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2025年第54卷第2期

页      面：106-118页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52375391) 浙江省科技计划项目-重点研发-尖兵领雁(2023C01244) 黑龙江省自然科学基金(LH2022E102) 

主　　题：钛合金 电子束焊接 微弧氧化 耐蚀性 微观结构 腐蚀机制 

摘      要：目的提高Ti6Al4V合金电子束焊接接头耐蚀性能。方法采用电子束焊接方法水平对接获得接头。利用微弧氧化技术对接头进行陶瓷化处理。通过光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电化学腐蚀测试和浸泡腐蚀测试,分别评价未覆膜接头及覆膜接头涂层的组织、结构和耐蚀性能。结果与母材相比,焊接接头微观组织发生较大变化,由初生α相与晶间β相混合相转变为针状α 马氏体集束,在晶界周围呈羽毛状分布。对接头与母材进行微弧氧化处理后,接头与母材区域表面特征相似,熔融状凸起较多且分布大小不均匀的微孔。然而,接头涂层孔径与孔隙率较小。与母材涂层相比,接头涂层厚度、完整性和连续性较低。接头涂层与母材涂层的主要组成均为金红石(Rutile)TiO_(2)相和锐钛矿(Anatase)TiO_(2)相。虽然与含涂层母材相比,含涂层接头耐蚀性较低,但其与不含涂层接头相比,自腐蚀电位(E_(corr))提升290mV,自腐蚀电流密度(J_(corr))降低1个数量级,且在2mol/LHCl溶液中浸泡腐蚀速率大幅降低。结论微弧氧化处理可以有效提升接头在中性和酸性溶液中的耐腐蚀性能。