搜索热:相控阵 20
扫一扫 加微信
首页 > 科研探索 > 科学研究 > 消息正文
首页 > 科研探索 > 科学研究 > 消息正文
焊接接头腐蚀与防护
发布:s0208_2016   时间:2016/7/26 9:43:21   阅读:539 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

概述:
通过了解原因,采取预防途径可以减轻焊接接头的腐蚀。
 
来源:Jacek Sopotnicki/Dreamstime.com

腐蚀,顾名思义,是材料与环境发生化学或电化学反应造成的降解。虽然这通常对大多数金属是个问题,但是应特别注意对焊接接头的处理。即使选择合适的金属和焊料,满足所有标准并焊接得当,仍会发生腐蚀。

腐蚀由三个基本要素引起:材料、环境,应力和载荷,它们可以独立或相互结合产生作用。由于不同的化学组成、可能的残余应力,焊接接头处的不连续性,所有这些因素在观察焊接接头的性质时都可能是一个问题。

这是一个非常复杂的话题,工程师们已经尝试(大部分未成功)对这些不受欢迎的机理进行分类。到目前为止,按照专业思想,腐蚀机理可通过范围和起源地进行分类,通过材料分离机制分类,通过物理外观分类。

本文将主要集中在通过材料分离机理分类,将列举一例进行彻底检查。
 
焊接接头的腐蚀原因和机理概述
焊接接头的腐蚀主要由制造和冶金因素共同造成的。这些包括但不限于焊接件设计缺陷,焊接不良,各种焊接缺陷(包括无损测试中造成的耐受和不可接受的缺陷),裂纹、残余应力和各种冶金原因。

焊接接头的结构有三个不同的区域,每个区域有不同的力学和结构特性。熔合区是基体金属和填充金属的混合区域,其每一部分具有本质上不同的化学和结构组成。熔合区和基体金属之间是热影响区(HAZ),具有与基体金属不同的结构特性。这种由于不同组成和电位变化的结构是

焊接接头腐蚀的主要原因,焊接腐蚀的主要原因之一是由于不同的组成物和电势,并且残余应变始终存在于焊接过程中热致形变的接头中。

这意味着,即使采取所有的预防措施以防止腐蚀,对这些结构和几何变化的误读仍会导致特殊区域大量出人意料的各种形式的腐蚀。

焊接接头一些典型腐蚀机理是电偶腐蚀、应力腐蚀开裂(SCC)、摩擦腐蚀、空化腐蚀、高温腐蚀等各种不同形式的局部腐蚀(例如点蚀和缝隙腐蚀),腐蚀疲劳和氢致冷开裂。

所有这里提到的腐蚀机制的本质都是电化学性质的,它们需在电解质的存在下,例如水,使得管道变得特别脆弱。
 
电偶腐蚀
包括焊接接头在内,它的机理是由基体金属的和熔融区金属不同的化学组成造成的。

虽然一些金属可以自发焊接(即有相同的填充材料为基料),但是多数情况下,为了保证焊接接头的力学性能能够与其余焊件连续,材料的成分只是稍有不同。

第二种情况,焊接金属往往具有与母材不同的电位。这种电位差异,在电解质存在下,是电偶腐蚀主要的必需先决条件。标准电池中也使用相同原理:两种金属形成电偶对,电子从阳极(这种情况是低电位金属)传输到阴极,阳离子以相反方向传输。虽然这种机制在电池中产生电压,然而在焊接接头上这种机理优先腐蚀掉低电位材料。

例如,对于大多数铝合金,焊接金属和热影响区相比于母材金属电位更高,这意味着基体金属更容易发生电偶腐蚀。类似的影响会发生在高强度低合金钢上用奥氏体填充金属作现场补充焊件。
 
最小化腐蚀的焊接实例
虽然焊缝腐蚀几乎不可能完全防止,但是有几种方法可以最大限度地减少它的影响和发生。

必须仔细选择材料,以尽可能地与操作环境有化学相容性。

经过适当清洗和处理的表面具有更少的物理缺陷,缺陷点是一些腐蚀形式的起源。仔细选择清洁和处理方法对于防止表面杂质或无意产生孔洞很重要。

退刀槽、缝隙和焊接面及焊缝根部的不充分空间可以造成几种不同机理的腐蚀,特别是空泡腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀。

为了避免这些问题,必须采取几个步骤。必须做到适当的渗透和根焊缝沉积。如果使用气体保护金属焊接或自动粉末焊接,则熔渣必须在每个步骤后清除。表面光洁度必须均匀光滑,具有氧化表面作为对以后腐蚀的保护。

适当选择焊后热处理可以释放一部分或全部残余应力,保护焊件不受某些腐蚀。它也可以释放一些残留的氢,使材料部分均匀化,从而减少电位差。此外,由于钝化处理能消除表面污染物并在表面产生一层新的钝化氧化膜,它可以保护不锈钢不被腐蚀。
 
翻译:Sarah
原文:corrosionpedia
原作:Nemanja Pavlovic
 
相关信息
   标题 相关频次
 案例分析:用于法兰保护的大规模封装技术
 3
 超声检测技术逐步降低了腐蚀带来的惊人成本
 3
 弹性涂料对海洋结构的保护
 3
 腐蚀对材料的拉伸强度和韧性的影响
 3
 腐蚀小课堂——关于腐蚀知识管理&腐蚀管理,你知道知多少?
 3
 腐蚀预处理:远洋轮兴建的重中之重
 3
 管道腐蚀无损检测:保温层神马的都是浮云
 3
 管道应力腐蚀开裂失效机理
 3
 环境条件每况愈下,防腐蚀涂层行业正承受高压
 3
 解密:应力腐蚀破裂的原因
 3
 看不见的“管道杀手”
 3
 看美国橡树岭实验室如何将焊接检测技术商业化
 3
 冷固聚合技术为英国火车修复提供助力
 3
 两步解决绝缘体下的腐蚀高成本
 3
 你知道么?不锈钢也是需要保养哒!
 3
 年轻的女性腐蚀工程师成功的秘诀:布兰妮?泰勒访谈
 3
 三员无损检测大将 完美保障焊接质量
 3
 无人机在船舶腐蚀检测中的应用
 3
 新型的纳米技术来提高水性环保环氧树脂涂层的耐腐蚀性能
 3
 行业专家对于海底管道腐蚀管理的讨论
 3
 液体尼龙涂层——不透水,无针孔的强力屏障!
 3
 远程监测系统在腐蚀防护中的应用
 3
 中国雅丹地貌土壤中UNS S31083双相不锈钢的腐蚀行为
 3
  2015年新色谱柱及配件大盘点之超临界流体色谱法
 2
  干货:铸件中六大常见缺陷的产生原因及防治方法
 2
 “狗鼻子”探测器:让警犬面临下岗
 2
 “国六标准”来了致使“汽油质量牌照”投放量锐减,液态石油中硫含量应声降低
 2
 《理化检验-物理分册》带你去看Olympus BX53M/BXFM工业正置显微镜发布会
 2
 1+1=2?超声波设备+探头的组合性能如何测?
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之反相色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之辅助设备
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之离子色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之亲水作用色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之生物色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之手性化合物分离色谱法
 2
 2016年HPLC热门话题预测——为什么有效的HPLC分离对于高复杂系统的分析是至关重要的?
 2
 2016年美国光谱从业人员薪酬调查报告
 2
 3D X射线检查系统在3D打印部件质量控制中的运用
 2
 3D打印VS生物打印,差异在哪里?
 2
 3D光学显微镜竟然对节能减排做了巨大的贡献
 2
 DSC技术对石油产品的分析与表征
 2
 HPLC-DAD联合化学计量学鉴定合成色素效果好
 2
 HPLC和UHPLC色谱柱的十大误区
 2
 Metallographic Study on Alloy Zircaloy-4 of Nuclear Use
 2
 SBWC可否替代HPLC用于药物分析?权威专家来解答
 2
 X射线透射检测:芯片失效分析好帮手
 2
 X射线荧光光谱仪选购宝典
 2
 爱哭的宝宝:眼泪中的维生素
 2
 半导体均匀性测试法“翻”出新花样
 2