毕业设计(论文)开题报告-陈允磊

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1、西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告题目：海洋气候对7475铝合金力学性能的影响系别机电信息系专业金属材料专业班级B080210姓名陈允磊学号B08021002导师上官晓峰2011年12月18日1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1题目背景及研究意义铝是一种比较年轻的金属，其整个发展历史也不过200年，而有工业生产规模仅仅是20世纪初才开始的。但由于铝及其合金材料具有优良的物理性能，良好的加工成型性以及高的回收再生性等，因此，工程领域内，铝一直被认为是“希望金属”。铝工业一直被认为是“朝阳工业”,发

2、展速度非常快。铝材已广泛用于交通运输、包装容器、建筑装饰、航空航天、机械电器、电子通讯、石油化工、能源动力、文体卫生等行业，成为发展国民经济与提高人民物质和文化生活的重要基础材料[1]。由于铝及铝合金具有比强度高、延展性好、易加工成型和电性能优良等特点，因此获得了越来越广泛的应用。据报道,宇宙飞船及运载火箭所使用的铝合金占整个结构材料的75%以上，飞机则占80%以上[2]。飞机的机翼大梁缘条、口盖边框、口盖边框、机身或机翼上的长桁等都由铝合金材料制成。但随着科技的进步，国民经济和国防军工的现代化发展及人民生产水平的提高，有些合金已被淘汰，急需发展一

3、批高强、高韧、高模、耐磨、耐蚀、耐疲劳、耐高温、耐低温、耐辐射、防火、防爆、易切割、易抛光、可表面处理、可焊接的和超轻的新型合金。如бb≥750MPa的高强高韧合金，密度小于2．4的铝锂合金，粉末冶金和复合材料等[3]。虽然铝及其合金在众多金属材料中具有较好的耐大气腐蚀性的材料,但随着大气环境的严酷性增强和对材料使用性能要求的提高,对铝和铝合金的耐大气腐蚀性也提出了更高的要求。铝和铝合金在大气环境中的腐蚀,不仅使维护和维修费用大大增加,更重要的是缩短了飞机的寿命而造成巨大的经济损失[4]。7475高强度铝合金，作为使用最为广泛的飞机结构材料之一。早

4、在1969年，美国铝业公司在7075合金基础上，通过降低Fe和Si含量，使第二相成分总量降低，控制Cr含量，调整Mn和Cu含量，使该合金的强度保持在7075铝合金的基础上提高了抗应力腐蚀性能和断裂韧性，同时合金的塑性也有了提高，研制出7475合金，该合金综合性能优化首先应用在F-16和C-58飞机上[5]。目前，7475铝合金由于具有高强度、高韧性、抗疲劳、耐腐蚀、可超塑性成形等性能，被广泛应用于航空、航天、汽车等领域[6]。TC18是当代飞机和发动机的主要结构材料之一。TC18钛合金是20世纪60年代末前苏联开发的一种高强钛合金[7],牌号BT2

5、2,名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe。该合金具有高强度、高塑性、淬透性好、可焊性好等优点,因而应用于飞机的承力构件[8]。在7475铝合金使用的过程中不可避免的于TC18接触，同时大气中水会夹杂盐分凝聚在金属表面,有可能导致电偶腐蚀。电偶腐蚀是指异种金属在同一介质中接触，由于腐蚀电位不同而构成腐蚀的阴、阳极，阴、阳极间有电流流动，使电位较低的金属溶解速度增加，而电位较高的金属，溶解速度反而减小[9]。电偶腐蚀除可加速阳极构件的腐蚀破坏外，还可诱发点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀等更危险的腐蚀破坏。在7475铝合金和TC18钛合金发生电偶

6、腐蚀时，会产生电偶电流，使电位较低的7475铝合金（阳极）溶解速度增加，电位较高的TC18（阴极）溶解速度减小，从而加快了7475铝合金的腐蚀。7475电偶腐蚀这一潜在破坏性因素正威胁着飞机结构设施的整体可靠性，是系统中最重大的安全隐患之一。因此，研究海洋气候对7475铝合金电偶腐蚀引起7475铝合金性能变化对研究本课题有重要的意义。1.2国内外相关研究情况目前海洋大气腐蚀的室外暴露试验国际上普遍采用在典型海洋大气环境中建立腐蚀试验站的方法,这和一般大气环境的室外暴露试验方法是相同的。自然环境下的暴露试验是研究还海洋大气腐蚀最常用的试验方法,它能真

7、实反映所在地点的腐蚀状况,是获取材料乃至装备环境适应性的最真实可靠的方法[10]。通过海洋大气暴露试验可以掌握不同材料在不同海洋大气环境中的耐蚀性及机理,为工程防腐设计和在典型恶劣环境下使用钢铁材料提供合理可靠的设计依据[11]。海洋大气腐蚀的大气暴露试验过程当中，在预先确定的时间取下试片并转移到实验室中作近一步评价。一般的移取周期是在暴露开始后的0.5年，1.0年，2.0年，4.0年，8.0年和16.0年[12]。在室外暴露试验中相对湿度、温度、SO2和Cl-浓度的变化以及其它参数包括雨量和光线屏蔽、风况、样品取向、辐射源以及表面处理等都会对腐蚀

8、速率产生影响。因此,在设计室外暴露试验是要考虑这些影响因素，在标准程序规定在特定条件下暴露样品，以对室外暴露试验有个充分合