Page 83 - 理化检验-物理分册2024年第五期

孙明正: 铝合金气瓶泄漏原因

图2 试样内壁和外壁的宏观形貌
陷, 泄漏部位内壁存在明显的裂纹, 裂纹上存在点状 分》 的要求。
缺陷, 其他部位的点状缺陷处也可见裂纹。
在试样泄漏部位的断口处取样, 对试样进行宏
观观察, 结果如图3所示。由图3可知: 断裂面较为
平整, 裂纹贯穿整个壁厚; 断口由 2 条裂纹汇聚而
成, 裂纹1和裂纹2均起源于气瓶内壁。
1.2 化学成分分析
在开裂气瓶上取样, 对试样进行化学成分分析,
结果如表1所示。由表1可知: 开裂气瓶的化学成

分满足 GB / T3190 — 2008 《 变形铝及铝合金化学成 图3 泄漏部位断口宏观形貌
表1 开裂气瓶的化学成分分析结果 %
质量分数
项目
Si Fe Cu Mn M g Cr Zn Ti
实测值 0.56 0.27 0.20 0.09 0.9 0.25 0.004 0.047
标准值 0.40~0.8 ≤0.7 0.15~0.40 ≤0.15 0.8~1.2 0.04~0.35 ≤0.25 ≤0.015

1.3 力学性能测试 1.4 扫描电镜( SEM ) 及能谱分析
在气瓶泄漏部位取样, 对试样进行力学性能测 在断口处截取试样, 对试样进行 SEM 分析, 结
试, 结果如表2所示。由表2可知: 开裂气瓶的力学 果如图4所示。由图4可知: 裂纹源1和裂纹源 2

性能满足 GB / T6893 — 2010 《 铝及铝合金拉( 轧) 制 均为点源, 起始于内壁的点状缺陷处, 2个裂纹源处
无缝管》 的要求。 均附有异物; 裂纹扩展区可见大致平行的疲劳辉纹,
表2 开裂气瓶的力学性能测试结果 符合疲劳断裂的形貌特征。
抗拉强 规定塑性延伸 断后伸长 对裂纹源处的异物进行能谱分析, 结果如图 5
项目
度 / MPa 强度 / MPa 率 / % 所示。由图5可知: 异物中含有较高含量的S 、 Cl 、 O
实测值 287 318 15.5 等腐蚀性元素, 说明异物为腐蚀产物, 内壁的点状缺
标准值 ≥240 ≥290 ≥10 陷为点腐蚀坑, 裂纹起源于点腐蚀坑。

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