金属的焊缝腐蚀课件.ppt

1、The influence of electrolyte reduction The influence of electrolyte reduction potential on weld corrosionpotential on weld corrosion目录研究背景实验材料及实验方法实验结果与讨论实验结论 早在1910年从破冰船上就已认识到焊缝会发生优先腐蚀。焊接过程会产生一系列变化，影响焊接件，如容器、管道及其它构件的腐蚀特性。而通常在焊接过程中经常出现的问题是：金属成分和冶金结构上的改变、残存应力和焊接缺陷。 在许多情况下，会涉及几个因素，而且几个因素结合起来会有一个叠加作用。通

2、俗地说，焊缝金属和焊接过程中产生的热影响区由于熔化过程而导致焊缝切面上金属成分和显微结构的微小差别，引起这些不同区域之间电化学电位的不同，带来了惰性最小的元素的优先溶解作用，也就是常说的电池作用腐蚀。研究背景研究背景研究背景研究背景研究内容：研究在焊缝腐蚀中，氧化还原电位和电解质pH值与腐蚀优先发生的区域之间联系。实验材料及实验方法 试样截取自油井中与扼流圈焊接在一起的碳钢，试样包括焊缝、热影响区和母材。实验材料及实验方法 试样表面打磨至500# 金刚砂纸, 并抛光，硝酸酒精溶液侵蚀, 观察各微区的显微组织。 试样被嵌入环氧树脂并与导线焊接后连接到恒电势器。PM、WZ和HAZ暴露的电极面积分别

3、为3.57cm2 、1.85cm2和0.20cm2 。实验材料及实验方法 在氮气气氛下，将工作电极置于500 毫升的 0.5 M NaCl溶液中。然后通过逐滴添加 0.6 M HCl 来调整电解质溶液的pH 值。最后采用1.85 M FeCl3 溶液进一步提高电解质的电位。 在电化学测量2小时之前，将工作电极设定为开路电位。参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为铂电极。 电位扫描速度0.5 mV/s，阴极和阳极相对于开路电位均为350 mV。 电化学测量实验结果与讨论 碳钢焊缝腐蚀的显微图片。（b）母材（c）焊缝区域（d）热影响区实验结果与讨论 在0.5M NaCl溶液中，不同区域的腐蚀电位与溶液

4、pH的变化曲线。实验结果与讨论PM, WZ, HAZ在不同pH值溶液中的极化曲线（a）pH 6.40（b）pH 2.00（c）pH 1.85（添加FeCl3）实验结果与讨论PM, WZ, HAZ在不同pH值溶液中的极化曲线（a）pH 6.40（b）pH 2.00（c）pH 1.85（添加FeCl3）实验结果与讨论实验结果与讨论Butler-Volmer公式通过改变传递系数和腐蚀电流密度构建最佳的理论极化曲线。实验结果与讨论实验结果与讨论为什么腐蚀发生为什么腐蚀发生的区域会随着环境的区域会随着环境的改变而改变呢？的改变而改变呢？实验结果与讨论实验结果与讨论实验结果与讨论实验结果与讨论实验结果与讨论 利用开路电位和电流测量随着 ph 值降低各区域的电流偶和作用(a) PM和WZ，加入盐酸(b) 当pH降至2开始加入FeCl3 实验结果与讨论 (c) PM和HAZ，加入盐酸(d) 当pH降至2开始加入FeCl3 实验结果与讨论(e) WZ 和 HAZ ，加入盐酸。实验结论为了保护焊缝区域不发生焊缝腐蚀应该使焊缝区域比母材更稳定。为了保护焊缝区域不发生焊缝腐蚀应该使焊缝区域比母材更稳定。研究表明：腐蚀可以从母材区域转移到焊缝区域或者热影响区。腐蚀环境的变化可能会引起腐蚀区域的改变。谢谢谢谢