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鎳磷鍍層對車用鎂合金點焊接頭腐蝕防護(hù)的影響

文檔作者：邢健程艷艷文檔來源： 1．東北電力大學(xué)X-程訓(xùn)練教學(xué)中心 2．吉林Z-業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月13日
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第5卷第6期
2 0 1 5年1 2月
有色金屬工程
Nonferrous Metals Engineering
Vo1．5，No．6
December 2 0 1 5
doi：10．3969／j．issn．2095-1744．2015．06．005
鎳磷鍍層對車用鎂合金點焊接頭腐蝕防護(hù)的影響
邢健 ，程艷艷
(1．東北電力大學(xué)X-程訓(xùn)練教學(xué)中心，吉林1 3201 2；
2．吉林Z-業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工機(jī)械系，吉林132013)
摘 要：在某轎車rl~Jf使用的AZ31B鎂合金點焊接頭表面通過化學(xué)鍍的方法形成Ni．P鍍層，通過腐蝕質(zhì)量損失和電化學(xué)腐蝕
分析有或無鍍層情況下母材與焊點的耐蝕性能。結(jié)果表明，母材Ni—P鍍層表面微觀形貌優(yōu)于焊點Ni．P鍍層表面微觀形貌，60 min
內(nèi)形成的鍍層厚度分別為8．10和9．90 Ixm。同一時間內(nèi)無論有或無鍍層，母材的質(zhì)量損失均低于焊點，腐蝕速率近似線性增加，
有鍍層時增加趨勢緩慢。形成Ni—P鍍層后，焊點和母材的自腐蝕電位提高，自腐蝕電流減小，顯著降低腐蝕速率。
關(guān)鍵詞：鎂合金；Ni．P鍍層；腐蝕；分析
中圖分類號：TG146．22；TG174．44 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095．1744(2015)06-0020-04
Effect of Ni-P Coating on Corrosion Protective Performance of
M agnesium Alloy Spot—welded Joint Used in Car
XING Jian ，CHENG ran—yah
(1．Engineering Training Center，Northeast Dianli University，Jilin 132012，China；2．Department ofChemical
Machinery，Jilin Vocational College of Industry and Technology，Jilin 132013，China)
Abstract：The Ni—P coating was formed on spot—welded joint of AZ3 1 B magnesium alloy by
electroless plating process， AZ3 1 B magnesium alloy is applied for making door of car． The corrosion
resistance performances of the solder joint and base metal with and without coating are analyzed by weight
loss test and electrochemical test． The results show that the electroless plating microstructure of base
metal is better than that the solder joint and the coating thickness formed within 60 min for the solder joint
and base are 8．10 txm and 9．90 Ixm ，respectively．The base material weight loss is lower than that of the
solder joint in the same corrosion time no matter with or without coating，the corrosion rate is linearly
increased，but the increasing trend is slowly for the case with the coating． The corrosion potential and
corrosion current is improved by the formation of Ni—P coating， SO the corrosion rate is remarkably
decreased．
Key words：magnesium alloy；Ni—P coating；corrosion；analysis
鎂合金不但具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高和可回收利
用的特點，而且還具有良好的抗沖擊減震性、導(dǎo)熱
性、導(dǎo)電性、無毒性，已逐漸成為現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的理
想材料，廣泛地應(yīng)用于國防、航空航天、汽車工業(yè)、電
子產(chǎn)品等領(lǐng)域¨ 。由于鎂的電負(fù)性很強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)電極
電位(相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極)為一2．37 V，導(dǎo)致鎂合金
的耐蝕性能很差，在潮濕大氣、海水、鹽類等介質(zhì)中
極易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，所以鎂合金的耐蝕性能問題越
收稿日期：2015-07-07
作者簡介：邢健(1979．)，男，吉林市人，講師，博士研究生，主要
從事金屬材料加工及板料成形等方面的研究。
來越受到研究者的關(guān)注 。
根據(jù)有關(guān)研究顯示減輕汽車質(zhì)量對環(huán)境和能
源的影響較大，汽車的輕量化是必然趨勢。目前
鎂合金廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)，如離合器殼體、閥
蓋、變速箱體、氣缸蓋、空調(diào)機(jī)外殼、方向盤、轉(zhuǎn)向
支架、剎車支架、坐椅、車門板等，由于鎂合金具有
易腐蝕性質(zhì)，所以有必要研究車用鎂合金零件的
防護(hù)問題。
AZ31B是汽車生產(chǎn)中常用的變形鎂合金，其車
用連接以點焊為主，每輛車點焊接頭均達(dá)到上千個。
研究者對AZ31B焊接工藝及其材料本身的耐蝕性

第6期 邢健等：鎳磷鍍層對車用鎂合金點焊接頭腐蝕防護(hù)的影響 23
母材鍍層的耐蝕性能要高于焊點耐蝕性能，這是
因為焊點鍍層表面比母材鍍層表面的胞狀體粗
大，排列不均勻，胞狀體之間孔隙較大，在NaC1腐
蝕介質(zhì)中，通過大孔隙的某些薄弱區(qū)產(chǎn)生電偶腐
蝕程度就會加劇，即使相同時間形成的焊點鍍層
厚度大于母材鍍層的厚度，也難以補(bǔ)償，就導(dǎo)致焊
點鍍層的耐蝕性比母材鍍層差。
2．3 電化學(xué)腐蝕
從電化學(xué)角度分析各試樣的耐蝕性，圖4為室
溫下，在3．5％NaC1溶液中AZ31B母材和焊點有和
無鍍層的極化曲線。從圖4可知，形成Ni-P鍍層的
母材與焊點出現(xiàn)極化曲線右移現(xiàn)象，即自腐蝕電位
提高，自腐蝕電流減小，同時觀察到無論有或無Ni—P
鍍層的情況下，母材極化曲線相對焊點極化曲線都
右移。由陽極極化曲線看出，有或無Ni—P鍍層的情
況下，相同的自腐蝕電位時母材的自腐蝕電流要小
于焊點的自腐蝕電流。測得焊點自腐蝕電位為
一1．5l V，母材的自腐蝕電位為一1．42 V，有鍍層的
焊點自腐蝕電位為一1．23 V，有鍍層的母材自腐蝕
電位為一1．12 V。由于自腐蝕電位越高、自腐蝕電
流越小，抗腐蝕性能越好，所以圖4從電化學(xué)角度說
明AZ31B焊接接頭經(jīng)化學(xué)鍍Ni—P后耐蝕性能提
高，且有或無Ni．P鍍層的情況下母材的耐蝕性能都
要高于焊點耐蝕性能。
斌
電位，v
圖4 有／無鍍層的母材和焊點極化曲線
Fig．4 Tafel curves of base metal and solder
joint before and after electroless plating
2．4 應(yīng)用驗證
為驗證Ni—P鍍層對鎂合金點焊接頭在實際應(yīng)
用中的防護(hù)效果，將化學(xué)鍍Ni．P后的汽車門板放置
于潮濕的模擬室內(nèi)，兩個月后觀察點焊區(qū)，未出現(xiàn)腐
蝕麻點，Ni—P鍍層對鎂合金點焊接頭有良好的保護(hù)
效果，可以在生產(chǎn)中對車用鎂合金零件利用化學(xué)鍍
Ni-P方法進(jìn)行防腐。
3 結(jié)論
AZ31B焊接接頭化學(xué)鍍Ni—P后，母材鍍層表面
微觀形貌優(yōu)于焊點鍍層表面微觀形貌，60 min內(nèi)形
成的母材鍍層厚度為8．10 m，焊點鍍層厚度為
9．90仙m。AZ31B焊接接頭同一時間內(nèi)無論有或無
鍍層，母材的質(zhì)量損失均低于焊點，腐蝕速率均近似
線性增加，有鍍層時增加趨勢平緩，形成的Ni-P鍍
層顯著降低焊點和母材的腐蝕速率?；瘜W(xué)鍍Ni．P
后，焊點和母材的自腐蝕電位提高，自腐蝕電流減
小，有效提高了焊接接頭的耐蝕性能。
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