7N01铝合金焊接接头腐蚀行为研究进展

魏萍; 吴铭方; 刘大双; 董智慧

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2022.09.02

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专辑

7N01铝合金焊接接头腐蚀行为研究进展
Research Progress on Corrosion of 7N01 Aluminum Alloy Welded Joint
2022年52卷第9期页码：10-17
收稿：2022-03-26，

修回：2022-04-25，

纸质出版：2022-09-25
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.09.02
稿件说明：

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魏萍，吴铭方，刘大双，等.7N01铝合金焊接接头腐蚀行为研究进展［J］.电焊机，2022，52（9）：10-17. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.09.02.

WEI Ping, WU Mingfang, LIU Dashuang, et al.Research Progress on Corrosion of 7N01 Aluminum Alloy Welded Joint[J].Electric Welding Machine, 2022, 52(9): 10-17. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.09.02.

摘要

7N01铝合金在焊接时经历非均匀加热和冷却的过程，焊接接头的局部微观组织发生复杂变化，析出相产生不平衡的溶解及析出行为，并重新分配于界内及晶界，导致焊接接头各区域成分、组织相差较大，从而表现出不同的腐蚀敏感性。时效工艺、焊后处理、焊接工艺参数等一系列因素都会影响7N01铝合金焊接接头的耐蚀性能，同时，服役环境的复杂性也给7N01铝合金腐蚀行为的研究带来极大的挑战。综述7N01铝合金焊接接头的腐蚀类型、腐蚀研究方法、腐蚀发生区域，分析腐蚀机理及腐蚀影响因素，并探讨提升焊接接头耐腐蚀性能的主要途径。

Abstract

7N01 aluminum alloy is a high-strength Al-Zn-Mg alloy with the advantages of heat-treatable strengthening

strong weldability

good processability and light weight. It has been widely used in high-speed trains

marine ships

aerospace and other fields. Since the 7N01 aluminum alloy welded joint has experienced the process of non-uniform heating and cooling

and the local microstructure of the welded joint has undergone complex changes. The precipitated phase has unbalanced dissolution and precipitation behavior

and is redistributed to the boundary and grain boundary

resulting in different components and structures in different regions of the welded joint

thus showing different corrosion sensitivity. A series of factors

such as aging process

post weld treatment and welding process parameters

will affect the corrosion resistance of 7N01 aluminum alloy welded joints. The complexity of service environment also brings great challenges to the research on corrosion behavior of 7N01 aluminum alloy.The corrosion types

research methods and occurrence areas of 7N01 aluminum alloy welded joints are reviewed. Meanwhile

the mechanism and influencing factors of corrosion resistance are analyzed

and the main ways to improve the corrosion resistance of the joints are proposed.

关键词

Keywords

references

刘静安 . 铝材在交通运输工业中的开发与应用［J］. 四川有色金属， 2001 （ 2 ）： 21 - 29 .

LIU Jingan . Development and Application of Alumin-ium Alloy Products in Traffic Transport Industry ［J］. Sichuan Nonferrous Metals ， 2001 （ 2 ）： 21 - 29 .

Liu Wenyu ， Wu Dongting ， Duan Shuwei ， et al . A Study on fatigue crack propagation for friction stir welded plate of 7N01 Al-Zn-Mg Alloy by EBSD ［J］. Materials ， 2020 ， 13 （ 2 ）： 1 - 12 .

Deng Ying ， Peng Bing ， Xu Guofu ， et al . Effects of Sc and Zr on mechanical property and microstructure of tungsten inert gas and friction stir welded aerospace high strength Al-Zn-Mg alloys ， Materials Science and Engineering A ， 2015 ， 639 ： 500 - 513 .

Lin Huaqiang ， Ye Lingying ， Sun Lin ， et al . Effect of three-step homogenization on microstructure and properties of 7N01 aluminum alloys ［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China ， 2018 ， 28 （ 5 ）： 829 - 838 .

王振苏，黄凌骄，柴鹏，等 . 7N01铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能分析［J］. 焊接学报， 2017 ， 38 （ 9 ）： 115 - 118，134 .

WANG Zhensu ， HUANG Lingjiao ， CAI Peng ， et al . Microstructure and mechanical properties of friction stir welded 7N01 aluminum alloy lap joints ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2017 ， 38 （ 9 ）： 115 - 118，134 .

范军，韩光旭，戴晓超，等 . 7N01铝合金板材对接MIG焊接位置适应性研究［J］. 电焊机， 2020 ， 50 （ 1 ）： 79 - 82 .

FAN Jun ， HANG Guangxu ， DAI Xiaochao ， et al . Study on the position adaptability of 7N01 aluminum alloy plate butt joint by MIG welding ［J］. Electric Welding Machine ， 2020 ， 50 （ 1 ）： 79 - 82 .

Chen Songyi ， Chen Kanghua ， Dong Pengxuan ， et al . Effect of heat treatment on stress corrosion cracking，fracture toughness and strength of 7085 aluminum alloy ［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China ， 2014 ， 24 （ 7 ）： 2320 - 2325 .

张亮，方洪渊，王林森，等 . A7N01铝合金焊接接头的不均匀特性［J］. 焊接学报， 2012 ， 33 （ 11 ）： 97 - 100 .

ZHANG Liang ， FANG Hongyuan ， WANG Linsen ， et al . Inhomogeneity for A7N01 aluminum alloy welded joint ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2012 ， 33 （ 11 ）： 97 - 100 .

Zhang Zhiqing ， Li Ying ， Xing Yanshuang ， et al . Change of intergranular corrosion behavior along the thickness in a friction-stir-welded 7N01-T5 aluminum alloy ［J］. Materials Science Forum ， 2018 ， 941 ： 1754 - 1759 .

苟国庆，黄楠，陈辉，等 . 高速列车A7N01S-T5铝合金焊接接头盐雾腐蚀行为分析［J］. 焊接学报， 2011 ， 32 （ 10 ）：17-20， 113 - 114 .

GOU Guoqing ， Huang Nan ， CHEN Hui ， et al . Analysis on corrosion behavior of welded joint of A7N01S-T5 aluminum alloy for high-speed train ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2011 ， 32 （ 10 ）：17-20， 113 - 114 .

李鹏，吴仁涛，徐晓龙，等 . 腐蚀介质对7N01 铝合金焊接接头腐蚀疲劳性能的影响［J］. 中国铁路， 2014 （ 10 ）： 38 - 41 ．

Wang Xiaoming ， Zhao Junjing ， Qing Guoguo . Research on salt fog corrosion behavior of welded joint of 7N01-T4 aluminum alloy for high-speed train ［J］. Advanced Materials Research ， 2011 ， 239-242 ： 2822 - 2826 .

Wang X M ， Qing G G ， Zhao J J ， et al . Study on the Intergranular Corrosion Behavior of Welding Joint of A7N01-T4 Al-Alloy for High-Speed Train ［J］. Advanced Materials Research ， 2011 ， 284-286 ： 1594 - 1597 .

张禧铭，史春元，杨蔚，等 . 7N01铝合金焊接接头盐雾腐蚀及疲劳性能研究［J］. 热加工工艺， 2017 （ 1 ）： 61 - 64 .

ZHANG Ximing ， SHI Chunyuan ， YANG Wei ， et al . Study on Salt Spray Corrosion Properties and Fatigue Properties of 7N01 Aluminium Alloy Welded Joints ［J］. Hot Working Technology ， 2017 ， 46 （ 1 ）： 61 - 64 .

夏宁，周成候，云中煌，等 . A7N01S-T5铝合金焊接接头应力腐蚀性能［J］. 电焊机， 2014 ， 44 （ 3 ）： 5 - 8 .

XIA Ning ， ZHOU Chenghou ， YUN Zhonghuang ， et al . Research of stress corrosion behavior of A7N01S-T5 Al-alloy welding joint ［J］. Electric Welding Machine ， 2014 ， 44 （ 3 ）： 5 - 8 .

Huang Shuang ， Xu Lidong ， Chen Hui ， et al . Effect of laser repairing on corrosion behaviour of metal–inert gas welding joint of 7N01 aluminium alloy ［J］. Materials and Corrosion ， 2019 ， 70 （ 9 ）： 1578 - 1592 .

An J ， Chen J ， Gou G ， et al . Research on Corrosion fatigue crack propagation behavior of welded joints of A7N01P-T4 aluminum alloys ［J］. Journal of Corrosion Science and Engineering ， 2016 ， 19 ： 1 - 14 .

王晓敏，苟国庆，刘艳，等 . 高速列车 A7N01S-T5 铝合金焊接接头晶间腐蚀性能研究［J］. 电焊机， 2011 ， 41 （ 11 ）： 15 - 19 .

WANG Xiaomin ， GOU Guoqing ， LIU Yan ， et al . Research on the intergranular corrosion of welding joint of A7N01S-T5 Al-Alloy for high-speed train ［J］. Electric Welding Machine ， 2011 ， 41 （ 11 ）： 15 - 19 .

李娜 . 铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀疲劳研究进展［J］. 轻合金加工技术， 2020 ， 48 （ 2 ）： 50 - 53 .

LI Na . Research progress on corrosion fatigue of friction stir welded aluminum alloy joints ［J］. Light Alloy Fabrication Technology ， 2020 ， 48 （ 2 ）： 50 - 53 .

Pan Yuzhe ， Wang Yu ， Guo Fuqiang ， et al . Stress corrosion behavior of friction stir welding joint of 7N01 aluminum alloy ［J］. Journal of Materials Research and Technology ， 2021 ， 15 ： 1130 - 1144 .

Xiao Feng ， An Jiangli ， Chen Hui ， et al . x-The Effect of Microstructure on the Corrosion Fatigue Property of A7N01P-T4 Aluminum Alloy Welding Joints ［J］. Corrosion ， 2018 ， 74 （ 11 ）： 1229 - 1236 .

Gou G Q ， Chen J ， Wang Z R ， et al . Stress corrosion cracking behavior of A7N01S-T5 aluminum alloy welded joints ［J］. Corrosion ， 2016 ， 72 （ 9 ）： 1133 - 1145 .

朱瑞栋，刘建，汪任，等 . 粗晶层对A7N01S-T5铝合金应力腐蚀性能的影响［J］. 电焊机， 2016 ， 46 （ 8 ）： 96 - 101 .

ZHU Ruidong ， LIU Jian ， WANG Ren ， et al . Effect of coarse-grained layer on stress corrosion cracking sensitivity of A7N01S-T5 aluminum alloy ［J］. Electric Welding Machine ， 2016 ， 46 （ 8 ）： 96 - 101 .

王禹 . 厚板7N01铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织与应力腐蚀行为研究［D］. 山东：山东大学， 2020 .

WANG Yu . Microstructure and stress corrosion behavior of friction stir welded joint of thick plate 7N01 aluminum alloy ［D］. Shandong ： Shandong University ， 2020 .

方振邦，张志强，李颖，等 . 7N01S-T5铝合金厚板搅拌摩擦焊接头的晶间腐蚀行为［J］. 材料导报， 2019 ， 33 （ 1 ）： 304 - 308 .

FANG Zhenbang ， ZHANG Zhiqiang ， LI Ying ， et al . Intergranular Corrosion Behavior of the Friction-stir-welded Joint of 7N01S-T5 Aluminum Alloy Plate ［J］. Materials Reports ， 2019 ， 33 （ 1 ）： 304 - 308 .

安江峰，吴忠良，樊栋，等 . 铝合金焊接接头腐蚀行为与防护方法的研究进展［J］. 材料保护， 2015 ， 48 （ 9 ）： 25 - 30 .

AN Jiangfeng ， WU Zhongliang ， FAN Dong ， et al . Progress in Corrosion Behavior and Protection Methods of Aluminum Alloy Welded Joints ［J］. Materials Protection ， 2015 ， 48 （ 9 ）： 25 - 30 .

Xie H ， Hu L ， Ma Q H ， et al . Microstructure and mechanical properties of A7N01 aluminum alloy weld joints filled with ER5356 and ER5087 weld wires ［J］. Journal of Mining and Metallurgy B： Metallurgy ， 2022 ， 58 （ 1 ）： 157 - 167 .

段浩伟，田爱琴，马传平，等 . 不同焊丝对A7N01铝合金焊接接头力学性能的影响［J］. 电焊机， 2017 ， 47 （ 5 ）： 16 - 21 .

DUAN Haowei ， TIAN Aiqing ， MA Chuanping ， et al . Effect of different welding wire on the mechanical properties of A7N01 aluminum alloy welded joint ［J］. Electric Welding Machine ， 2017 ， 47 （ 5 ）： 16 - 21 .

Liu Dashuang ， Wei Ping ， Long Weiming ， et al . Effect of welding wires on fatigue property of 7N01-T4 aluminium alloy joints ［J］. Science and Technology of Welding & Joining ， 2020 （ 1 ）： 1 - 10 .

刘杨 . A7N01S铝合金焊接接头应力腐蚀及晶间腐蚀行为的研究［D］. 天津：天津大学， 2007 .

聂媛 . 时效制度对7N01铝合金焊接接头力学性能及腐蚀行为的影响［D］. 四川：西南交通大学， 2013 .

杨振东，康铭，徐伍刚，等 . 时效制度对7N01铝合金焊接接头组织和性能的影响［J］. 热处理技术与装备， 2020 ， 41 （ 2 ）： 45 - 50 .

YANG Zhen-dong ， KANG Ming ， XU Wu-gang ， et al . Effect of Aging System on Microstructure and Properties of 7N01 Aluminum Alloy Welded Joints ［J］. Heat Treatment Technology and Equipment ， 2020 ， 41 （ 2 ）： 45 - 50 .

Li Shuai ， Dong Honggang ， Shi Lei ， et al . Corrosion behavior and mechanical properties of Al-Zn-Mg aluminum alloy weld ［J］. Corrosion Science ， 2017 ， 123 ： 243 - 255 .

Zhang Zhiqing ， He Changshu ， Li Ying ， et al . Effects of ultrasonic assisted friction stir welding on flow behavior， microstructure and mechanical properties of 7N01-T4 aluminum alloy joints ［J］. Journal of Materials Science & Technology ， 2020 ， 43 ： 1 - 13 .

刘军，杜亦璨，苗国民，等 . 超声冲击对7N01P-T4铝合金焊接接头疲劳寿命及应力腐蚀性能的影响［J］. 热加工工艺， 2020 ， 49 （ 23 ）： 19 - 22 .

LIU Jun ， DU Yican ， MIAO Guomin ， et al . Effect of Ultrasonic Impact on Welding Fatigue Life and Stress Corrosion Resistance of 7N01P-T4 Aluminum Alloy Welded Joint ［J］. Hot Working Technology ， 2020 ， 49 （ 23 ）： 19 - 22 .

赵毅 . 焊后热处理对7N01-T4铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响［D］. 山东：山东大学， 2019 .

Yi Zhao . Effect of Post-weld Heat Treatment on Microstructure and Properties of 7N01-T4 Aluminum Alloy Friction Stir Welded Joint ［D］. Shandong ： Shandong University ， 2019 .

Knight S P ， Salagaras M ， Trueman A R . The study of intergranular corrosion in aircraft aluminum alloys using X-ray tomography ［J］. Corrosion Science ， 2011 ， 53 ： 727 - 734 ．

綦秀玲，杨昌秀，赵旭，等 . 焊接电流对7N01铝合金焊接接头组织和性能的影响［J］. 兵器材料科学与工程， 2013 ， 36 （ 2 ）： 98 - 100 .

QI Xiuling ， YANG Changxiu ， ZHAO Xu ， et al . Effect of welding current on microstructure and properties of welded joint of 7N01 aluminum alloy ［J］. Ordnance Material Science and Engineering ， 2013 ， 36 （ 2 ）： 98 - 100 .

王新，周强，徐晓龙 . 焊接气孔缺陷对 A7N01 铝合金焊接接头腐蚀疲劳性能的影响［J］. 电焊机， 2017 ， 47 （ 10 ）： 58 - 62 .

WANG Xin ， ZHOU Qiang ， XU Xiaolong . Influence of welding pore defect on corrosion fatigue property of welded joint of A7N01 aluminum alloy ［J］. Electric Welding Machine ， 2017 ， 47 （ 10 ）： 58 - 62 .

Li shuai ， Liu Zhongying ， Wang Xingxing ， et al . Effect of repair welding on corrosion behavior of 7N01 ［J］. Rare Metal Materials and Engineering ， 2021 ， 50 （ 3 ）： 762 - 768 .

疏健文 . 7N01铝合金FSW接头搅拌区MIG焊修复后的组织与性能［D］. 辽宁：东北大学， 2017 .

Shu Jianwen . Microstructure and Properties of 7N01 Aluminum FSW Joint after MIG Welding ［D］. Niaoning ： Northeastern University ， 2017 .

马传平，陈辉，王晓敏，等 . A7N01铝合金焊接接头中不同区域在不同介质中的电化学腐蚀行为［J］. 材料保护， 2014 ， 47 （ 6 ）： 72 - 73，80 .

MA Chuanping ， CHEN Hui ， WANG Xiaomin ， et al . Electrochemical Corrosion Behavior of Two Kinds of Aluminum Alloys and Their Welding Joints in Different Corrosive Mediums ［J］. Materials Protection ， 2014 ， 47 （ 6 ）： 72 - 73，80 .

赵朋成，唐洪磊，张锋，等 . A7N01S-T5铝合金MIG焊接接头的应力腐蚀行为［J］. 青岛科技大学学报（自然科学版）， 2020 ， 41 （ 3 ）： 74 - 79 .

ZHAO Pengcheng ， TANG Honglei ， ZHANG Feng ， et al . Stress Corrosion Cracking Behaviors of A7N01S-T5 Aluminum MIG Welding Joints ［J］. ，Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition ）， 2020 ， 41 （ 3 ）： 74 - 79 .

林松，贺晓龙 . 7N01铝合金双面搅拌摩擦焊接头的组织与性能［J］. 机械工程材料， 2020 ， 44 （ 9 ）： 82 - 86，102 .

LIN Song ， HE Xiaolong . Microstructure and Properties of Double-Sided Friction Stir Welded Joint of 7N01 Aluminum Alloy ［J］. Materials For Mechanical Engineering ， 2020 ， 44 （ 9 ）： 82 - 86，102 .

张华，崔冰，林三宝，等 . 7050铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为分析［J］. 焊接学报， 2018 ， 39 （ 7 ）： 71 - 74 .

ZHANG Hua ， CUI Bin ， LIN Sanbao ， et al . Corrosion behavior of friction stir welded joints of 7050 aluminum alloy ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2018 ， 39 （ 7 ）： 71 - 74 .

Song Fengxuan ， Zhang Xinming ， Liu Shengdan ， et al . The effect of quench rate and overageing temper on the corrosion behaviour of AA7050 ［J］. Corrosion Science ， 2014 ， 78 ： 276 - 286 .

Liu S D ， Chen B ， Li C B ， et al . Mechanism of low exfoliation corrosion resistance due to slow quenching in high strength aluminium alloy ［J］. Corrision Science ， 2015 ， 91 ： 203 - 212 .

黄兰萍，陈康华，李松，等 . 高温预析出对Al-Zn-Mg铝合金组织、力学性能和应力腐蚀性能的影响［J］. 中国有色金属学报， 2005 ， 15 （ 5 ）： 727 - 733 .

HUANG Lanping ， CHEN Kanghua ， LI Song ， et al . Effect of high-temperature pre-precipitation on microstructure， mechanical property and stress corrosion cracking of Al-Zn-Mg aluminum alloy ［J］. The Chinese Journal of Nonferrous Metals ， 2005 ， 15 （ 5 ）： 727 - 733 .

龙社明，王孟君，陈欣怡，等 . 焊后热处理对7003铝合金焊接接头抗腐蚀性能的影响［J］. 铝加工， 2017 （ 2 ）： 8 - 13 .

LONG She-ming ， WANG Meng-jun ， CHEN Xin-yi ， et al . Effects of Post Weld Heat Treatment on Corrosion Resistance of Welded Joints for 7003 Aluminum Alloy ［J］. Aluminium Fabrication ， 2017 （ 2 ）： 8 - 13 .

李波，武美妮，全文涛，等 . 高速列车A7N01P -T4铝合金焊接接头腐蚀行为研究［J］. 腐蚀科学与防护技术， 2014 ， 26 （ 3 ）： 223 - 227 .

LI Bo ， WU Meini ， JIN Wentao ， et al . Corrosion Behavior of Weld Joints of Aluminum Alloy A7N01P-T4 for High-speed Trains ［J］. Corrosion Science and Protection Technology ， 2014 ， 26 （ 3 ）： 223 - 227 .

刘万辉，刘文彬，鲍爱莲 . 微弧氧化处理改善7N01-T5铝合金搅拌摩擦焊接头的耐蚀性能［J］. 焊接学报， 2013 ， 34 （ 1 ）： 29 - 32 .

LIU Wanhui ， LIU Wenbin ， BAO Ailian . Improvement of corrosion resistance of friction stir welded joint of 7N01-T5 aluminum alloy by micro-arc oxidation ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2013 ， 34 （ 1 ）： 29 - 32 .

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