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铝合金具有密度低、塑性高、抗腐蚀性能好等优点,在航空航天、航海船舶、汽车、高速动车及其它机械制造领域中得到广泛应用。铝合金材料在腐蚀性环境中往往会很容易形成电化学腐蚀,然而通过对零部件的表面进行强化处理,可以增强零部件的耐电化学腐蚀性能。激光冲击强化是一种新型的材料表面强化技术,能够有效改善材料的表面机械性能,提高材料的耐腐蚀性能。本课题以6061-T6铝合金为研究对象材料,研究了不同参数下激光冲击强化对6061-T6铝合金在含Cl~-溶液中的腐蚀敏感性影响,主要的内容如下:(1)通过数值模拟对6061-T6铝合金进行了能量变化和相同能量下不同光斑直径的研究,为激光冲击强化铝合金的性能试验提供了相关的研究依据。模拟结果表明:3 J-3 mm、5 J-3 mm、7 J-3 mm和5 J-2 mm激光冲击试样的表面残余压应力值分别为-100 MPa、-120 MPa、-160 MPa和-140 MPa,残余压应力的影响深度分别为0.55 mm、0.60 mm、0.85 mm和0.73 mm。在3 mm光斑直径下,随着单脉冲能量增加,残余压应力越大,残余压应力的影响深度越大;在5 J能量下,光斑直径越小时,残余压应力越大,残余压应力的影响深度越大。激光冲击强化产生的高幅残余压应力分布均匀稳定,在沿冲击方向上衰减较快,冲击方向上的分布呈现“压应力-拉应力-0”。(2)研究了能量变化、相同能量下不同光斑直径和不同层数的激光冲击强化6061-T6铝合金的表面微观组织和机械性能的影响,为探究激光冲击强化对6061-T6铝合金耐电化学腐蚀性能提供了分析基础。结果表明:单脉冲能量从3 J到7 J时,表面粗糙度从2.030μm增加到3.213μm,残余压应力从-70 MPa增加到-165 MPa,晶粒细化层深度从80μm增加到115μm;在5 J能量下,2 mm和3 mm光斑直径时,表面粗糙度为2.612μm和2.769μm,残余压应力值为-115 MPa和-145 MPa,晶粒细化层深度为100μm和115μm;当冲击层数从一层增加到三层时,表面粗糙度从2.612μm增加到8.968μm,残余压应力从-115 MPa增加到-190 MPa,晶粒细化层深度从100μm增加到140μm。在3 mm光斑直径下,随着单脉冲能量增加,表面粗糙度越大,晶粒细化层深度越大;在5 J能量下,光斑直径由3 mm减小到2 mm时,表面粗糙度越大,晶粒细化层深度越大;在5 J-3mm时,冲击层数从一层增加到三层时,表面粗糙度越大,晶粒细化层深度越大。(3)研究了单脉冲能量在3 J、5 J和7 J下激光冲击强化处理的6061-T6铝合金试样在腐蚀溶液中的耐电化学腐蚀性能,揭示了对腐蚀行为的影响规律。试验表明:未冲击试样、LSP-3 J、LSP-5 J和LSP-7 J激光冲击强化试样的开路电压分别为:-0.71 V vs.SCE、-0.65 V vs.SCE、-0.62 V vs.SCE和-0.618V vs.SCE;自腐蚀电位分别为:-1.276 V、-1.210 V、-1.192V和-1.041 V,对应的自腐蚀电流密度分别为:154.5μA/cm~2,14.3μA/cm~2,11.17μA/cm~2和9.53μA/cm~2。在3 mm光斑直径时,随着单脉冲能量的增加,开路电压越接近正值,自腐蚀电位不断变大,自腐蚀电流密度不断减小,阻抗谱半径不断变大,材料的耐电化学腐蚀性能不断增强。(4)研究了单脉冲能量5 J时,2 mm和3 mm不同光斑直径激光冲击强化处理的6061-T6铝合金试样在腐蚀溶液中的耐电化学腐蚀性能,揭示了对腐蚀行为的影响规律。试验表明:未冲击试样、LSP-5 J-2 mm和LSP-5 J-3 mm激光冲击强化试样的开路电压分别为:-0.71 V vs.SCE、-0.66 V vs.SCE和-0.62 V vs.SCE,自腐蚀电位分别为:-1.276 V、-1.216 V和-1.192 V,对应的自腐蚀电流密度分别为:154.5μA/cm~2,14.7μA/cm~2和11.17μA/cm~2。相比于2 mm激光冲击试样,3 mm激光冲击强化的试样的开路电压和动电位极化曲线更向正值移动,阻抗谱半径增加,耐电化学腐蚀性能增强。在5 J能量下,当增大冲击光斑直径时,材料的耐电化学腐蚀性能增强,腐蚀敏感性减弱。(5)研究了5 J-3 mm时,一层、两层和三层激光冲击强化处理后6061-T6铝合金试样在腐蚀溶液中的耐电化学腐蚀性能,揭示了对腐蚀行为的影响规律。试验表明:未冲击试样,LSP-5 J-1层、LSP-5 J-2层和LSP-5 J-3层激光冲击强化试样的开路电压分别为:-0.71 V vs.SCE-0.62 V vs.SCE、-0.58 V vs.SCE和-0.64 V vs.SCE:自腐蚀电位分别为:-1.276 V、-1.192 V、-1.171 V和-1.288 V,对应的自腐蚀电流密度分别为:154.5μA/cm~2,11.7μA/cm~2,13.4μA/cm~2和31.6μA/cm~2。在两层激光冲击强化时,材料的开路电压和动电位极化曲线正向移动最大,阻抗谱半径最大,耐电化学腐蚀性能最好。当冲击层数不大于两层时,随着冲击层数的增加,材料的耐电化学腐蚀性能增强;而三层激光冲击时,材料的耐电化学腐蚀性能急剧减弱。