[发明专利]一种基于环境阈值的铝合金腐蚀疲劳的风险等级评价方法

说明书

本发明涉及金属材料腐蚀疲劳性能测试方法技术领域，具体涉及一种基于环境阈值的铝合金腐蚀疲劳的风险等级评价方法。本发明所提供的铝合金腐蚀疲劳的风险等级评价方法是基于铝合金服役环境的环境因素、铝合金的材料因素来评价铝合金腐蚀疲劳的风险等级的。针对铝合金自身材料及腐蚀疲劳的特点，本发明筛选合适的腐蚀疲劳相关因素，即基于铝合金服役环境的环境因素、铝合金的材料因素，实现对不同环境因素条件下腐蚀疲劳风险程度的快速、准确的评价。同时该方法也能用于新型铝合金的研发、生产及选材过程中的相关评价和测试；本发明所述方法为铝合金材料的使用和防护提供有利的依据。

技术领域

本发明属于金属材料腐蚀疲劳性能测试方法技术领域，具体涉及一种基于环境阈值的铝合金腐蚀疲劳的风险等级评价方法。

背景技术

目前，随着高铁动车组的飞速发展，商用高强铝合金因其质量轻、比强度高等优点，在轨道交通中扮演着重要角色。

然而，由于运输结构需承受交变力，导致材料承受的应力本质上是周期性的，所以极易引起铝合金的疲劳；又由于服役环境的多变性，导致铝合金的腐蚀疲劳事故频发，对高强铝合金的腐蚀疲劳性能提出了更高的要求。

目前铝合金的腐蚀疲劳的常规测试方法及评价方法为采用室内环境气氛暴露试验的测试评价方法，但该方法操作复杂、成本高、实现困难且耗时较长，难以实现对不同环境因素条件下腐蚀疲劳风险程度的快速评价。

因此，有必要建立一种基于环境阈值的高强铝合金腐蚀疲劳风险评价方法，从而有效的、快速的实现高强铝合金腐蚀疲劳风险评价。

CN1111965061A公开了一种模拟并评价焊接热影响区腐蚀疲劳性能的测试方法，所述方法首先按国标加工疲劳试样，然后采用热模拟试验机在设定的焊接热循环参数下制备模拟焊接热影响区，实现狭窄焊接热影响区的模拟和“放大”，经过重新打磨后将模拟焊接热影响区之外的其他区域密封，仅暴露目标区域作为工作段。随后将疲劳试样安装在带有环境腔的疲劳试验机上进行腐蚀疲劳试验，环境腔可加入模拟溶液或通入腐蚀气氛，最终实现模拟焊接热影响区在特定环境中腐蚀疲劳性能的定量评定。该方法仅适用于焊接热影响区，同时由于须额外加工疲劳试样，依然存在操作复杂、成本高、周期长等问题。

CN111191318A公开了一种大跨桥梁缆索系统的腐蚀疲劳寿命预测方法及系统。该方法基于大跨桥梁缆索系统的特点，考虑了环境因素建立环境加速谱，同时提取应力时程建立荷载谱，再建立两者与腐蚀疲劳寿命的关系实现预测。但由于铝合金与大跨桥梁缆索系统不同，不存在应力时程因素，且环境因素与铝合金不同，因此该方法同样无法高效、快速、准确地实现高强铝合金腐蚀疲劳风险评价。

发明内容

本发明提供一种基于环境阈值的高强铝合金的腐蚀疲劳风险评价方法。该方法主要基于环境腐蚀数据信息实现对高强铝合金腐蚀疲劳等级评估；相对于传统的腐蚀疲劳实验方法，本发明所述的腐蚀疲劳的风险等级评价方法具有现场可操作性强、试验耗时短的优点，不仅能实现高强铝合金的腐蚀疲劳评价，同时也能用于新型铝合金的研发、生产及选材过程中的相关评价和测试；本发明所述方法为铝合金材料的使用和防护提供有利的依据。

本发明所提供的铝合金腐蚀疲劳的风险等级评价方法是基于铝合金服役环境的环境因素、铝合金的材料因素来评价铝合金腐蚀疲劳的风险等级的。

本领域公知，传统的测试评价方法需要先制备试样，再模拟腐蚀环境进行室内环境气氛暴露试验，这一过程操作复杂且成本高、实现困难且耗时较长，难以实现对不同环境因素条件下腐蚀疲劳风险程度的快速评价。而现有技术介绍的其他腐蚀疲劳判断及预测方法，或需要加工试件，操作复杂，或采集特定信息不适用于铝合金工件的腐蚀疲劳测试，总之同样难以实现对不同环境因素条件下腐蚀疲劳风险程度的快速、准确的评价。

为此，本发明针对铝合金自身材料及腐蚀疲劳的特点，筛选合适的腐蚀疲劳相关因素，即基于铝合金服役环境的环境因素、铝合金的材料因素，实现对不同环境因素条件下腐蚀疲劳风险程度的快速、准确的评价。