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镍磷镀层对车用镁合金点焊接头腐蚀防护的影响

文档作者：邢健程艳艳文档来源： 1．东北电力大学X-程训练教学中心 2．吉林Z-业职业技术学院化		点击数：	更新时间： 2022年12月13日
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第5卷第6期
2 0 1 5年1 2月
有色金属工程
Nonferrous Metals Engineering
Vo1．5，No．6
December 2 0 1 5
doi：10．3969／j．issn．2095-1744．2015．06．005
镍磷镀层对车用镁合金点焊接头腐蚀防护的影响
邢健 ，程艳艳
(1．东北电力大学X-程训练教学中心，吉林1 3201 2；
2．吉林Z-业职业技术学院化工机械系，吉林132013)
摘 要：在某轿车rl~Jf使用的AZ31B镁合金点焊接头表面通过化学镀的方法形成Ni．P镀层，通过腐蚀质量损失和电化学腐蚀
分析有或无镀层情况下母材与焊点的耐蚀性能。结果表明，母材Ni—P镀层表面微观形貌优于焊点Ni．P镀层表面微观形貌，60 min
内形成的镀层厚度分别为8．10和9．90 Ixm。同一时间内无论有或无镀层，母材的质量损失均低于焊点，腐蚀速率近似线性增加，
有镀层时增加趋势缓慢。形成Ni—P镀层后，焊点和母材的自腐蚀电位提高，自腐蚀电流减小，显著降低腐蚀速率。
关键词：镁合金；Ni．P镀层；腐蚀；分析
中图分类号：TG146．22；TG174．44 文献标志码：A 文章编号：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
镁合金不但具有质量轻、比强度高和可回收利
用的特点，而且还具有良好的抗冲击减震性、导热
性、导电性、无毒性，已逐渐成为现代工业产品的理
想材料，广泛地应用于国防、航空航天、汽车工业、电
子产品等领域¨ 。由于镁的电负性很强，标准电极
电位(相对于标准氢电极)为一2．37 V，导致镁合金
的耐蚀性能很差，在潮湿大气、海水、盐类等介质中
极易发生腐蚀现象，所以镁合金的耐蚀性能问题越
收稿日期：2015-07-07
作者简介：邢健(1979．)，男，吉林市人，讲师，博士研究生，主要
从事金属材料加工及板料成形等方面的研究。
来越受到研究者的关注 。
根据有关研究显示减轻汽车质量对环境和能
源的影响较大，汽车的轻量化是必然趋势。目前
镁合金广泛应用于汽车生产，如离合器壳体、阀
盖、变速箱体、气缸盖、空调机外壳、方向盘、转向
支架、刹车支架、坐椅、车门板等，由于镁合金具有
易腐蚀性质，所以有必要研究车用镁合金零件的
防护问题。
AZ31B是汽车生产中常用的变形镁合金，其车
用连接以点焊为主，每辆车点焊接头均达到上千个。
研究者对AZ31B焊接工艺及其材料本身的耐蚀性

第6期 邢健等：镍磷镀层对车用镁合金点焊接头腐蚀防护的影响 23
母材镀层的耐蚀性能要高于焊点耐蚀性能，这是
因为焊点镀层表面比母材镀层表面的胞状体粗
大，排列不均匀，胞状体之间孔隙较大，在NaC1腐
蚀介质中，通过大孔隙的某些薄弱区产生电偶腐
蚀程度就会加剧，即使相同时间形成的焊点镀层
厚度大于母材镀层的厚度，也难以补偿，就导致焊
点镀层的耐蚀性比母材镀层差。
2．3 电化学腐蚀
从电化学角度分析各试样的耐蚀性，图4为室
温下，在3．5％NaC1溶液中AZ31B母材和焊点有和
无镀层的极化曲线。从图4可知，形成Ni-P镀层的
母材与焊点出现极化曲线右移现象，即自腐蚀电位
提高，自腐蚀电流减小，同时观察到无论有或无Ni—P
镀层的情况下，母材极化曲线相对焊点极化曲线都
右移。由阳极极化曲线看出，有或无Ni—P镀层的情
况下，相同的自腐蚀电位时母材的自腐蚀电流要小
于焊点的自腐蚀电流。测得焊点自腐蚀电位为
一1．5l V，母材的自腐蚀电位为一1．42 V，有镀层的
焊点自腐蚀电位为一1．23 V，有镀层的母材自腐蚀
电位为一1．12 V。由于自腐蚀电位越高、自腐蚀电
流越小，抗腐蚀性能越好，所以图4从电化学角度说
明AZ31B焊接接头经化学镀Ni—P后耐蚀性能提
高，且有或无Ni．P镀层的情况下母材的耐蚀性能都
要高于焊点耐蚀性能。
斌
电位，v
图4 有／无镀层的母材和焊点极化曲线
Fig．4 Tafel curves of base metal and solder
joint before and after electroless plating
2．4 应用验证
为验证Ni—P镀层对镁合金点焊接头在实际应
用中的防护效果，将化学镀Ni．P后的汽车门板放置
于潮湿的模拟室内，两个月后观察点焊区，未出现腐
蚀麻点，Ni—P镀层对镁合金点焊接头有良好的保护
效果，可以在生产中对车用镁合金零件利用化学镀
Ni-P方法进行防腐。
3 结论
AZ31B焊接接头化学镀Ni—P后，母材镀层表面
微观形貌优于焊点镀层表面微观形貌，60 min内形
成的母材镀层厚度为8．10 m，焊点镀层厚度为
9．90仙m。AZ31B焊接接头同一时间内无论有或无
镀层，母材的质量损失均低于焊点，腐蚀速率均近似
线性增加，有镀层时增加趋势平缓，形成的Ni-P镀
层显著降低焊点和母材的腐蚀速率。化学镀Ni．P
后，焊点和母材的自腐蚀电位提高，自腐蚀电流减
小，有效提高了焊接接头的耐蚀性能。
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