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1焊接接頭腐蝕產(chǎn)物微觀形貌的觀察分析

由圖2中的(a)、(b)可以看出，F(xiàn)V520B鋼焊接接頭在HCl腐蝕介質(zhì)比H2SO4腐蝕介質(zhì)中的腐蝕程度更嚴(yán)重。由圖2(a)可知，F(xiàn)V520B鋼焊接接頭在熔合區(qū)有斷層且有較深的腐蝕坑，這是由于焊接時(shí)存在焊接缺陷從而導(dǎo)致了位錯(cuò)層的不斷堆積，晶界面積也不斷的增加，腐蝕程度也在不斷的加重。在HCl的腐蝕介質(zhì)之中，Cl-離子起主要的腐蝕作用，其中陽極是金屬離子的氧化反應(yīng)，而陰極發(fā)生的是H+離子的還原。FV520B鋼中鉻和鎳起到了主要的阻抗腐蝕的作用[3]。由圖2(b)可知，F(xiàn)V520B鋼焊縫處的腐蝕較輕且表面光滑，這是由于焊接材料中含有大量的C、Ni和Mo等耐腐蝕性元素。從圖2(b)還可以看出，在FV520B鋼焊縫表面有很多白色的顆粒狀物質(zhì)，這些物質(zhì)由不導(dǎo)電的耐腐蝕性的氧化物形成[4]。在H2SO4腐蝕介質(zhì)中，陽極的化學(xué)反應(yīng)同樣是金屬離子的氧化，而陰極的化學(xué)反應(yīng)除了H+離子的還原外，還有SO2-4的還原反應(yīng)。由此可以確定FV520B鋼的腐蝕產(chǎn)物中存在大量的鐵的氧化物和硫化物，從而導(dǎo)致腐蝕較為嚴(yán)重。

2FV520B鋼的腐蝕速率

在腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，清除腐蝕產(chǎn)物，利用失重法測量金屬的腐蝕速率。首先，測量腐蝕后試件的重量，失重率的計(jì)算公式為：V=W0-W1/S×t。式中V為失重時(shí)的腐蝕速率，其單位為g/(m2•h)；W0為金屬的初始重量，單位為g；W1為消除腐蝕產(chǎn)物后的金屬的重量，單位為g；S為金屬的面積，單位為m2；t為腐蝕進(jìn)行的時(shí)間，單位為h。其次，計(jì)算失重時(shí)的腐蝕速率，計(jì)算公式為：VL=V×8.76/ρ。式中VL為腐蝕的深度指標(biāo)，單位為mm/a；ρ為實(shí)驗(yàn)材料的密度。計(jì)算出FV520B鋼母材和焊接接頭處的腐蝕速率。通過計(jì)算可得，F(xiàn)V520B鋼在HCl腐蝕介質(zhì)比H2SO4腐蝕介質(zhì)中的腐蝕速率大，二者之差約為18mm/a。而FV520B鋼焊接接頭在不同腐蝕環(huán)境下的腐蝕速率接近一致，但又都比同條件下母材的腐蝕程度要輕的多，見圖3。FV520B鋼焊縫處含有大量的鉻和鎳元素對其腐蝕具有較大的阻抗作用[5]。

3結(jié)論

對于溫度在35℃恒溫腐蝕環(huán)境下，建筑用FV520B鋼在相同的腐蝕時(shí)間下，在HCl腐蝕介質(zhì)(10wt%)比H2SO4腐蝕介質(zhì)(10wt%)中的腐蝕程度更嚴(yán)重。在同等的腐蝕條件下，F(xiàn)V520B鋼母材的腐蝕速率要比焊接接頭的腐蝕速率大。FV520B鋼焊縫處含有的耐腐性元素Cr和Ni都對H2SO4腐蝕介質(zhì)的耐腐蝕性較好，但是對HCl腐蝕介質(zhì)的耐腐蝕性較差。

作者：胡忠義單位：宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院