大口径铝管耐腐性能 腐蚀疲劳是结构在交变载荷和腐蚀环境共同作用下的一种失效形式。据有关资料统计，飞机结构中有半数以上的破坏与腐蚀或腐蚀疲劳有关。可见，腐蚀疲劳有着巨大的普遍性和危险性。 本文针对高强度铝合金／Nacl溶液这一航空领域的典型体系，主要开展了高强度铝合金腐蚀疲劳机理、高强度铝合金腐蚀疲劳试验，以及腐蚀疲劳全寿命工程模型研究等几个方面的工作。大口径铝管大气污染、潮湿空气、盐水环境等,而盐水环境对飞机结构的损伤最为严重。因此,研究飞机结构材料在盐水环境下的腐蚀疲劳力学行为对于飞机结构的抗疲劳设计与寿命预测具有重要的工程实际意义。本文主要研究了航空结构材料2024-T351铝合金在3.5%NaCl溶液下和不同应力比(R=-1、0.06和0.5)下的光滑与缺口试样的腐蚀疲劳力学行为及其描述。

大口径铝管3.5%NaCl溶液下2024-T351铝合金的应力控制疲劳试验得出：在盐水环境和三种应力比下,2024-T351铝合金均表现为初始循环软化与随后持续循环硬化特征；铝合金的循环软化／硬化行为与平均应力和应力幅密切相关。随着平均应力和应力幅的增大,铝合金的循环软化／硬化现象变得显著。本文采用三种代表性S-N曲线描述模型(Basquin模型、Langer模型、三参数模型)分别对试验结果进行分析,结果表明：三参数模型能够较好地描述铝合金的腐蚀疲劳S-N曲线。 （1）大口径铝管高强度铝合金腐蚀疲劳机理 对7475-T761高强度铝／Nacl溶液体系的裂尖（或试件缺口）／腐蚀环境体系力学—电化学性能进行了测试；利用所测的高强度铝合金力学—电化学特性数据，对高强度铝合金腐蚀疲劳过程中的局部环境腐蚀进行了定量分析；在此基础上，对高强度铝合金的腐蚀疲劳机理作了进一步探讨。 研究结果表明，高强度铝合金／盐水体系低周疲劳裂纹形成机理为材料的脆化机制和轻微腐蚀；高强度铝腐蚀疲劳裂纹扩展机理主要为材料的脆化机制。 （2）大口径铝管高强度铝合金腐蚀疲劳试验 研究了不同腐蚀介质、紧固孔型、加载频率对高强度铝合金腐蚀疲劳构件腐蚀疲劳寿命的影响，以及环境、力学因素对高强度铝合金腐蚀疲劳影响的相关性。