[实用新型]具有耐腐蚀性的多合金组件

说明书

相关申请引用 

本专利申请要求2010年7月30日提交的美国临时专利申请No.61/369,563的优先权，通过引用把该美国临时专利申请全文合并于此。 

技术领域

本实用新型涉及一种多合金组件。 

背景技术

在海洋环境中，当在某些方向和/或具有接头的部位(例如焊缝)处受到载荷时，某些具有7XXX铝合金的铝产品表现出低的应力腐蚀开裂阈值。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种组件，包括：低铜含量7XXX系铝合金第一元件；高铜含量7XXX系铝合金第二元件；第一元件和第二元件之间的接头，它把第一元件结合到第二元件上；其中，所述组件对于海洋环境具有抗应力腐蚀开裂性。 

在一个实施方式中，第二元件包括过时效状态。 

在一个实施方式中，接头是固态焊接的焊缝。 

在一个实施方式中，接头包括机械连接。 

在一个实施方式中，接头包括横跨接头测得的至少为大约297MPa的拉伸屈服强度。 

本实用新型还提供了一种组件，包括：低铜含量7XXX系铝合金第一元件；高铜含量7XXX系铝合金第二元件，其中，第二元件包括过时效状态；以及将第一元件和第二元件相连的焊缝，其中，焊缝包括低铜含量区域；其中，由于过时效状态，焊缝的低铜含量区域具有在海洋环境中的抗应力腐蚀开裂性。 

在一个实施方式中，过时效状态包括T7状态。 

在一个实施方式中，第一元件和第二元件选自下面的组：挤压件、锻造件、薄板、厚板以及它们的组合。 

大体上，本实用新型涉及一种组件，其中，高铜含量7XXX系铝合金元件与低铜含量7XXX系铝合金元件相结合。该组件的耐腐蚀性被调整适合于提高在恶劣环境中的耐腐蚀性能(例如抗应力腐蚀开裂性能)。这样，本实用新型的组件可实现长使用寿命，具有多维载荷承受能力(例如在ST、L和LT方向上的载荷)，并且即使长时间暴露在腐蚀性环境(例如盐水)中也仍然耐用。例如，该组件(有时称为“管组件”)能够在受到三维载荷应力的海洋应用中采用，例如，当组件淹没在海洋环境中。海洋应用可以是在不同深度、不同水温和/或其他各种条件下的盐水中应用或淡水中应用(例如具有腐蚀性离子和/或材料)。一些海洋应用的例子包括钻探、疏浚、建造载荷支承结构和/或海砂浇灌设备。 

本实用新型的一个方面提供了一种组件，包括：7XXX系铝合金第一元件，其包括有不大于1wt％的Cu；7XXX系铝合金第二元件，其包括有至少1wt％的Cu；第一元件和第二元件之间的接头，它将第一元件结合到第二元件；其中，该组件对于海洋环境具有抗应力腐蚀开裂性。 

这里所用的术语应力腐蚀开裂(SCC)是指物品在应力状态下由于开裂/出现裂纹而失效。在某些实施方式中，SCC是由于在长时间应力状态下多维载荷而导致的。因而，在某些实施方式中，SCC抗性包括在一定应力载荷/阈值(MPa)并在一个或多个方向(包括ST、L和/或LT方向)上载荷时对于SCC的抗性。 

海洋环境是指有盐含量(例如盐度)的水。例如，海洋环境包括盐水或具有可测盐度的水。在一些实施方式中，通过各种试验来模拟海洋环境，包括例如ASTM试验。 

在一个实施方式中，第一元件通过了在依据ASTM标准G-103沸腾盐水试验在L方向为期至少7天测得的213MPa应力水平的抗应力腐蚀开裂性试验。 

在一个实施方式中，依据ASTM G-110侵蚀性试验，第一元件没有点蚀或晶间腐蚀。 

在一个实施方式中，第二元件通过了在依据ASTM标准G-44、G-47和G-49交替浸没试验在ST方向上为期至少30天测得的240MPa应力水平的抗应力腐蚀开裂性试验。在一些实施方式中，第二元件通过了在ST、LT和/或L方向上载荷时的SCC抗性试验。 

在一些实施方式中，组件的第二元件包括比接头的低铜含量区域低至少5mV的腐蚀电位。 

在一些实施方式中，第二元件包括过时效状态。 

在一些实施方式中，接头为焊缝。在一些实施方式中，接头为固态焊接的焊缝。在一些实施方式中，接头为摩擦搅拌焊接的焊缝。在一些实施方式中，接头包括至少约297MPa的拉伸屈服强度，这是横跨接头测得的。