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搅拌摩擦焊接(FSW)是1991年由英国焊接研究所提出的一种先进固相焊接技术,能够有效地避免熔焊过程中产生的诸多凝固缺陷,被广泛地应用于航空航天、船舶制造等工业领域的铝合金结构件焊接。然而由于高强铝合金FSW接头的耐蚀性很差,极大地限制了搅拌摩擦焊在上述领域的进一步推广应用。目前关于高强铝合金FSW接头腐蚀性能的研究主要集中于焊缝横截面腐蚀机理的研究。对FSW接头腐蚀控制方法的研究也在近几年开始受到关注,但在焊接过程中采用的低温冷却法、快速冷却法或焊后的热处理甚至激光表面处理和微弧氧化等方法均不尽完善。冷喷涂作为一种新型固相喷涂技术,在腐蚀防护方面具有较大的应用潜力,但将冷喷涂应用于FSW接头腐蚀防护的研究鲜有报道。因此,本文以2024-T3铝合金为研究对象,对2024-T3铝合金FSW接头表面的腐蚀特征开展了研究,使用冷喷涂技术在其表面制备了纯Al与6061铝合金涂层,并探究了冷喷涂涂层对FSW接头力学性能的影响。对FSW接头表面腐蚀特征的研究表明,FSW接头不同组织区域的腐蚀特征明显不同。母材和热影响区由于受到包铝层的保护耐蚀性较好,但热影响区的耐蚀性稍弱于母材。焊核区由于第二相粒子发生溶解,使得基体电极电位降低,耐蚀性略高于热力影响区。但焊核区易发生均匀腐蚀,而热力影响区易发生剥落腐蚀。选用适当的工艺参数可以在FSW接头表面制备成形质量良好的冷喷涂涂层。当喷涂温度为350℃,喷涂距离为30mm,喷涂气体压力为2.8MPa时,获得的纯铝涂层及6061铝合金涂层的截面中均无明显的裂纹或孔隙缺陷,可以有效地将基体与外界腐蚀介质隔开,起到良好的防腐蚀作用。在3.5%NaCl溶液中,纯Al涂层和6061铝合金涂层的平均开路电位分别为-580.35m V和-636.25mV。在40℃的3.5%NaCl溶液中,冷喷涂纯Al涂层以及6061铝合金涂层可为FSW接头提供持续较长时间的有效防护。经冷喷涂处理后的FSW接头的力学性能有一定的提升,其拉伸性能及疲劳性能均高于焊态接头。经冷喷涂处理后,FSW接头的抗拉强度从393.3MPa提高到了420.0MPa,其延伸率也从4.28%提高到了6.91%。当疲劳循环次数为1×107时,经冷喷涂处理后的FSW接头在50%存活率下的疲劳强度为138.3MPa,比焊态接头高29.14%,在95%存活率下的为114.3MPa,比焊态接头高30.92%。