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沉积硬化对钢焊接接头的影响

发布时间:2014/4/13 9:38:26   阅读:

1焊接接头腐蚀产物微观形貌的观察分析

由图2中的(a)、(b)可以看出,FV520B钢焊接接头在HCl腐蚀介质比H2SO4腐蚀介质中的腐蚀程度更严重。由图2(a)可知,FV520B钢焊接接头在熔合区有断层且有较深的腐蚀坑,这是由于焊接时存在焊接缺陷从而导致了位错层的不断堆积,晶界面积也不断的增加,腐蚀程度也在不断的加重。在HCl的腐蚀介质之中,Cl-离子起主要的腐蚀作用,其中阳极是金属离子的氧化反应,而阴极发生的是H+离子的还原。FV520B钢中铬和镍起到了主要的阻抗腐蚀的作用[3]。由图2(b)可知,FV520B钢焊缝处的腐蚀较轻且表面光滑,这是由于焊接材料中含有大量的C、Ni和Mo等耐腐蚀性元素。从图2(b)还可以看出,在FV520B钢焊缝表面有很多白色的颗粒状物质,这些物质由不导电的耐腐蚀性的氧化物形成[4]。在H2SO4腐蚀介质中,阳极的化学反应同样是金属离子的氧化,而阴极的化学反应除了H+离子的还原外,还有SO2-4的还原反应。由此可以确定FV520B钢的腐蚀产物中存在大量的铁的氧化物和硫化物,从而导致腐蚀较为严重。

2FV520B钢的腐蚀速率

在腐蚀实验结束之后,清除腐蚀产物,利用失重法测量金属的腐蚀速率。首先,测量腐蚀后试件的重量,失重率的计算公式为:V=W0-W1/S×t。式中V为失重时的腐蚀速率,其单位为g/(m2•h);W0为金属的初始重量,单位为g;W1为消除腐蚀产物后的金属的重量,单位为g;S为金属的面积,单位为m2;t为腐蚀进行的时间,单位为h。其次,计算失重时的腐蚀速率,计算公式为:VL=V×8.76/ρ。式中VL为腐蚀的深度指标,单位为mm/a;ρ为实验材料的密度。计算出FV520B钢母材和焊接接头处的腐蚀速率。通过计算可得,FV520B钢在HCl腐蚀介质比H2SO4腐蚀介质中的腐蚀速率大,二者之差约为18mm/a。而FV520B钢焊接接头在不同腐蚀环境下的腐蚀速率接近一致,但又都比同条件下母材的腐蚀程度要轻的多,见图3。FV520B钢焊缝处含有大量的铬和镍元素对其腐蚀具有较大的阻抗作用[5]。

3结论

对于温度在35℃恒温腐蚀环境下,建筑用FV520B钢在相同的腐蚀时间下,在HCl腐蚀介质(10wt%)比H2SO4腐蚀介质(10wt%)中的腐蚀程度更严重。在同等的腐蚀条件下,FV520B钢母材的腐蚀速率要比焊接接头的腐蚀速率大。FV520B钢焊缝处含有的耐腐性元素Cr和Ni都对H2SO4腐蚀介质的耐腐蚀性较好,但是对HCl腐蚀介质的耐腐蚀性较差。

作者:胡忠义单位:宜宾职业技术学院

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