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模拟海洋大气环境下钛铝连接件的电偶腐蚀研究--第1页

第53卷第9期表面技术

2024年5月SURFACETECHNOLOGY·11·

模拟海洋大气环境下钛铝连接件的电偶腐蚀研究

1,2,31,2,3*11,3,4,5

董凯辉，宋影伟，蔡勇，韩恩厚

（1.中国科学院金属研究所核用材料与安全评价重点实验室，沈阳110016；

2.中国科学技术大学材料科学与工程学院，合肥230026；

3.南方海洋科学与工程广东实验室（珠海），广东珠海519000；

4.广东腐蚀科学与技术创新研究院，广州510530；

5.华南理工大学材料科学与工程学院，广州510641）

摘要：目的探究海洋大气环境下飞机结构用钛铝连接件的电偶腐蚀行为，分析结构件各位置的电偶腐蚀差

异，完善钛、铝金属间的电偶腐蚀机理。方法通过动电位极化曲线、零电阻电流（ZRA）及中性盐雾试验

等，比较浸泡和薄液膜2种测试条件对腐蚀过程的影响。利用有限元模拟（FEM）表征电偶作用在钛铝表

面的影响范围，并预测各位置的腐蚀程度，最后通过腐蚀形貌和失重试验加以验证。结果在模拟海洋大气

环境下钛及铝合金的阴极反应速率相较于浸泡条件下有所提高，耦合后两金属间的电偶电流密度由浸泡时

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的1.52μA/cm提升至11.00μA/cm，腐蚀形态由局部点蚀凹坑转变为连续网格状腐蚀条纹。另外，钛与铝

金属间的电偶电位（E=−700mV,vs.SCE）与阳极铝合金的自腐蚀电位（E=−680mV,vs.SCE）接近，

gcorr,Al

两者间较低的电位差使得电偶作用在铝表面的影响距离只有10~15mm。结论钛铝连接件的电偶腐蚀主要

集中在与钛直接接触的铝合金交界处，但不同边界位置的腐蚀深度也可能相差4倍以上，这主要与电偶作

用影响范围内的阴/阳极面积比有关。

关键词：钛合金；铝合金；电偶腐蚀；有限元模拟；大气腐蚀；薄液膜

中图分类号：TG174文献标志码：A文章编号：1001-3660(2024)09-0011-11

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2024.09.002

GalvanicCorrosionofTitaniumandAluminumCouplingsinSimulated

MarineAtmosphericEnvironment

1,2,31,2,3*11,3,4,5

DONGKaihui,SONGYingwei,CAIYong,HANEnhou

(

3.SouthernMarineScienceandEngineeringGuangdongLaboratory(Zhuhai),GuangdongZhuhai519000,China;

4.InstituteofCorrosionScience