本文摘要:(由ai生成)
金属腐蚀有多种形式,其中焊接接头腐蚀速率常高于母材,因焊接区域与母材在微观结构、力学性能和化学成分上存在差异,且残余应力会加剧腐蚀。金属腐蚀外观形貌可分为均匀腐蚀、电化学腐蚀、缝隙腐蚀、点腐蚀、晶界腐蚀、应力腐蚀、磨损腐蚀和微生物诱导腐蚀等八类。焊接时,应确保母材为阳极,选择匹配耐腐性高的焊材,以减缓腐蚀速率。
金属的腐蚀通常表现出各种形式,其中绝大多数腐蚀可以达到肉眼看见的地步。通常情况下,焊接接头的腐蚀速率会比母材金属高,因为焊缝金属和焊接热影响区的显微组织、力学性能以及化学成分,与母材金属可能会明显不同,焊接接头的残余应力会加速其腐蚀,所以许多腐蚀形式与焊接结构的劣化以及最终的断裂失效相关。
金属腐蚀基于目视外观形貌一般分为为8种,分别是:
1)均匀腐蚀
2)电化学腐蚀
3)缝隙腐蚀
4)点腐蚀
5)晶界腐蚀
6)应力腐蚀
7)磨损腐蚀
8)微生物诱导腐蚀
下面分别简单介绍。
均匀腐蚀是最常见的一种腐蚀方式,也是目前为止花费最大的一种腐蚀方式。均匀腐蚀即全面腐蚀,其特征是在金属表面上产生化学或电化学反应,导致在金属表面上形成均匀的腐蚀产物。在钢中,均匀腐蚀的表现形式就是生锈,铁氧化形成Fe2O3和Fe3O4。均匀腐蚀主要与成分有关,与显微组织无关。表1提供了不同材料在大气中的腐蚀速率的比较。
当两种金属接触腐蚀和(或)可导电的介质时,在不同金属之间就会存在一个化学电位差,电位差之间就会产生电流。一般发生腐蚀反应(氧化)的材料定义为阳极,而发生还原反应的材料定义为阴极。当两种材料在腐蚀环境中连接起来可以导电,就会在阳极材料中发生腐蚀。
一些合金和纯金属在海水中的电位势如图1所示。当阳极性(活性)金属与阴极性(惰性)金属在腐蚀介质中接触时,阳极性(活性)金属就会优先腐蚀。在某些环境中可以利用电化学效应来提供“阴极保护”,例如钢制船壳常与一大块镁耦合在一起,这样当船壳暴露在海水期间时,这些镁块会优先腐蚀掉,起到保护船壳的作用。
在焊接时应保证母材相对于焊缝金属而言为阳极,特别是选择异种金属组合的焊缝,需要注意这些材料的电势位。我们平时遇到不同材料焊接时,选用与耐腐性性能高的母材相匹配的焊材,就是出于这个考虑。
图1 金属在海水中的电势序