[發明專利]一種鋁合金焊接件的表面處理方法

有效

• 申請號: 202011485101.4
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112680682B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 陳剛;張立君;楊曉禹;王紅杰;吳瑜
• 申請（專利權）人: 中國兵器科學研究院寧波分院
• 主分類號: C22F3/00
• 分類號: C22F3/00;C25D11/06;B23K37/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;周銀銀

本發明公開了一種鋁合金焊接件的表面處理方法，其特征在于包括以下步驟：1)采用超聲沖擊設備對鋁合金焊接件焊縫兩側的熱影響區進行超聲沖擊，熱影響區為四個區域，分別為焊接件A面焊縫兩側的A1區和A2區，焊接件B面焊縫兩側的B1區和B2區，其中A1區與B1區位于焊縫的同一側，A2區與B2區位于焊縫的同一側，沖擊順序依次為A1區、B1區、A2區、B2區。本發明通過分區域并按照一定區域順序進行超聲沖擊，增加抗應力腐蝕的能力。采用分區域并按照一定區域順序進行微弧氧化，有效的解決鋁合金焊接件在服役過程中海洋環境中應力腐蝕和腐蝕疲勞性能的問題。

技術領域

本發明屬于焊接件的表面處理技術領域，具體涉及一種鋁合金焊接件的表面處理方法。

背景技術

近年來，隨著社會經濟的快速發展，全球能源消耗量不斷增加。鋁合金密度低、比強度高，在船舶、汽車、列車等領域采用鋁合金結構件能大大降低結構重量，從而降低能源消耗量。焊接是實現鋁合金結構連接的重要方式，而焊接過程是一個復雜的非平衡加熱冷卻過程，焊件受到不均勻加熱產生應力和變形。尤其是在厚板的鋁合金焊接過程中，由于板厚導致焊接量比較大，殘余應力也相對較大，由于較高的殘余應力，高強鋁合金在大氣與海洋環境下更容易發生應力腐蝕與降低腐蝕疲勞，從而鋁合金焊接件發生開裂。

現有的焊接結構件通過降低應力腐蝕與降低腐蝕疲勞來改善焊接件發生開裂的風險，如通過振動時效、超聲沖擊降低殘余應力，但因方法控制不當，不能有效地控制焊接件的應力腐蝕，而微弧氧化、PVD技術、陽極氧化等可以有效降低腐蝕疲勞，提高疲勞壽命，降低鋁合金焊接發生開裂的可能，但在焊接件處理過程中，因方法控制不當，提高疲勞壽命的作用不明顯。因此，現有的鋁合金焊接件無法滿足對應力腐蝕與腐蝕疲勞應用較高的技術領域。

因此，針對現有鋁合金焊接件的應力腐蝕與腐蝕疲勞性能需要進一步改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種應力腐蝕與腐蝕疲勞性能優異的鋁合金焊接件的表面處理方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種鋁合金焊接件的表面處理方法，其特征在于包括以下步驟：

1)采用超聲沖擊設備對鋁合金焊接件焊縫兩側的熱影響區進行超聲沖擊，熱影響區為四個區域，分別為焊接件A面焊縫兩側的A1區和A2區，焊接件B面焊縫兩側的B1區和B2區，其中A1區與B1區位于焊縫的同一側，A2區與B2區位于焊縫的同一側，沖擊順序依次為A1區、B1區、A2區、B2區；

2)采用超聲沖擊設備對鋁合金焊接件的焊縫進行超聲沖擊，超聲沖擊焊接件A面焊縫后再超聲沖擊焊接件B面焊縫；

3)將焊接件清洗、晾干；

4)采用微弧氧化對焊接件分區域進行處理，焊接件有5個區域，從下到上依次為位于A1區與B1區下側的Ⅰ區、A1區與B1區、焊縫、A2區與B2區、位于A2區與B2區上側的Ⅱ區；微弧氧化的順序依次為：將Ⅰ區浸入到微弧氧化電解液中，直至微弧氧化不再產生電火花停止；然后翻焊接件，將Ⅱ區浸入到微弧氧化電解液中，直至微弧氧化不再產生電火花停止；然后浸入A2區與B2區，直至微弧氧化不再產生電火花停止；然后翻焊接件，將A1區與B1區浸入到微弧氧化電解液中，直至微弧氧化不再產生電火花停止；最后將焊接件全部浸入到電解液中進行微弧氧化；

5)微弧氧化處理結束后，將焊接件清洗、干燥。