钛-碳钢在模拟海水溶液中电偶腐蚀与缝隙腐蚀的耦合作用机制研究

目的 探究TA2-Q235在模拟海水溶液中的电偶腐蚀、缝隙腐蚀及电偶缝隙耦合作用机制,为钛钢复合板在海洋工程结构中的应用设计提供理论指导,提升工程构件使用寿命。方法 通过测量极化曲线、阴阳极开路电位,探究Q235和TA2在电偶腐蚀、缝隙腐蚀及电偶缝隙耦合时阴阳极的极化行为。通过电偶腐蚀测量仪,测量电偶电流,通过腐蚀质量损失,表征阳极金属溶解速率。利用SEM观察微观腐蚀形貌,评价阳极金属腐蚀程度及表面腐蚀产物膜状态。结果 腐蚀介质为中性3.5%NaCl时,单独Q235的自腐蚀电流密度为35.5μA/cm²,呈现均匀腐蚀形貌。Q235与TA2偶接时,耦合电位接近Q235自腐蚀电位,测得平均电偶电流密度为40.5μA/cm²,TA2对Q235阳极溶解加速效应较弱。Q235缝隙样品的缝隙内外不存在电位差,缝内因为供氧不足,阴极反应受到抑制,腐蚀程度小于缝外;TA2-Q235电偶缝隙耦合时,缝内Q235的腐蚀速率低于自腐蚀速率。结论 TA2-Q235电偶与缝隙耦合时,缝隙内缺氧对Q235阴极反应的抑制效应大于TA2电偶对Q235阳极反应的促进效应,使缝...     

夹层体的电偶腐蚀

对夹层体在腐蚀条件下的电偶腐蚀行为进行了研究。根据复变函数理论求出了夹层结构表面腐蚀电流和电位的分布的表达式。利用SMRE技术测定了带裂纹的夹层体表面的电位分布,讨论了夹层体表面腐蚀电位的不均匀分布现象,分析了夹层体电偶腐蚀和缝隙腐蚀之间的互作用。     

海洋环境中碳钢和不锈钢螺栓紧固件的腐蚀机制差异研究

通过对碳钢和不锈钢紧固件在海洋环境中的腐蚀特征、腐蚀产物和电偶极化等内容的比较性研究,提出了两种不同的腐蚀机制。对于碳钢紧固件,锈层增加了额外的IR降,削弱了阴极区对阳极缝隙区的极化作用,供氧的差异导致螺纹曝露部位的腐蚀更为严重,腐蚀形式以均匀腐蚀为主。对于不锈钢紧固件,缺氧的环境导致螺纹缝隙部位的钝化膜性能劣化,螺杆曝露区对螺纹缝隙区的电偶极化作用促使缝隙区腐蚀更为严重,腐蚀形式以点蚀为主。针对碳钢和不锈钢紧固件在海洋环境中的不同腐蚀机制,提出了差异化的腐蚀防护技术思路。     

核电站不锈钢容器地脚螺栓的腐蚀防护

对核电站不锈钢容器地脚螺栓腐蚀失效案例的分析表明,电偶腐蚀、缝隙腐蚀及应力腐蚀是造成螺栓失效的主要原因。重申了相应的防腐蚀设计要求,结合该电站工程建设阶段的具体情况提出了相应的预防或防护措施。     

电偶腐蚀影响因素研究进展

鉴于电偶腐蚀存在的广泛性、严重危害性和影响因素复杂性,本文从偶对材料特性,偶对几何因素和环境因素等方面综述了电偶腐蚀影响因素研究现状,重点评述了电偶电位、阴阳极面积比和环境温度等因素对电偶腐蚀行为的影响研究进展.在低温低溶解氧环境下电偶腐蚀特性和机理,偶对极性逆转的机理,电偶腐蚀预测模型,多金属复杂偶合体系等领域仍存在较大的研究空间和应用需求.     

某核电站上充泵转轴的腐蚀原因

某电站上充泵马氏体不锈钢转轴在化学清洗后表面出现局部腐蚀,为了查明局部腐蚀发生的原因,开展了现场检查和模拟试验。结果表明:在操作不当的情况下,马氏体不锈钢的表面易发生缝隙腐蚀;在模拟酸性溶液中,马氏体不锈钢的自腐蚀电位远远低于奥氏体不锈钢的,存在严重的电偶腐蚀倾向。在缝隙腐蚀和电偶腐蚀的共同作用下,马氏体不锈钢的泵轴出现了局部腐蚀。     

350 MW燃气轮机组煤气加热器螺栓断裂失效分析

采用宏观和微观分析法对350 MW燃气轮机组煤气加热器盲板螺栓断裂进行了系统的表征分析.结果表明,螺栓的断裂是由于材质和加工质量不合格、螺栓紧固力不当以及环境介质的交互作用所产生的电偶腐蚀、缝隙腐蚀和随后的应力腐蚀开裂而引起的,并提出了防止螺栓断裂重复发生的相应对策.     

复合材料／金属电偶腐蚀研究

用电化学方法研究LY12CZ,30CrMnSiA与碳纤维环氧复合材料的电偶腐蚀行为。测量腐蚀电位和电偶腐蚀电流。慢应变速率应力腐蚀实验结果表明:碳纤维环氧复合材料增加LY12CZ的应力腐蚀倾向,对30CrMnSiA的应力腐蚀性能无影响。     

不同应力水平下2A12/40CrNiMoA的电偶腐蚀行为及其对材料性能的影响研究

为研究外加应力对金属材料电偶腐蚀行为的影响,采用电化学法和浸泡法研究了不同应力水平下电偶对2A12/40CrNiMoA的电偶腐蚀行为,利用金相显微镜和扫描电镜对试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构进行观察。结果表明,2A12承受的应力水平增大,电偶电流密度增加,电偶腐蚀敏感性提高;无外加应力时,作为阳极的2A12铝合金表面的腐蚀形式是局部的点蚀,并伴有少量晶间腐蚀;外加应力增加到75%σs时2A12铝合金表面腐蚀明显加剧,大量孔蚀相连,形成严重均匀腐蚀。因此,应力对2A12铝合金腐蚀行为有较大影响。根据实验得到的不同腐蚀周期内2A12铝合金的腐蚀特征和质量损失率,建立了腐蚀损伤材料力学性能的预测模型。通过对理论计算和实验测试结果的对比,两者吻合较好,这证明了本模型和方法的可行性。     

镁合金在大气环境中电偶腐蚀行为及规律的研究

在北京大气环境下，研究AM60镁合金和不同金属材料（碳钢、不锈钢、黄铜和铝合金）偶接的电偶腐蚀行为规律。研究表明，镁合金作为阳极发生不同程度的电偶腐蚀，通过1a的北京大气环境下的暴露试验后，AM60镁合金的电偶腐蚀效应由强到弱的顺序为：碳钢、黄铜、不锈钢和铝合金，其中镁合金与LY12铝合金偶接的电偶腐蚀效应最小。通过与其它地区室外暴晒的镁合金电偶腐蚀效应的对比，表明环境因素影响着镁合金的电偶腐蚀效应。同时阴极材料、试验时间、试样尺寸（偶接面积）和试验环境都会对镁合金电偶腐蚀效应产生影响。经1a曝晒的AM60镁合金形成了具有保护性的腐蚀产物层阻碍了腐蚀发展。北京地区高自然降尘量导致金属表面湿润时间加大，从而加速了AM60镁合金的电偶腐蚀。采用XRD方法分析表面的腐蚀产物，用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构，并用与之相连的能谱仪分析腐蚀产物中的元素组成。     

铝基复合材料的腐蚀行为

综述了国内外关于铝基复合材料腐蚀行为的研究现状,对其点蚀、电偶腐蚀、应力文化馆进行了归纳总结,同时就材料加工及热处理对复合材料腐蚀行为的影响进行了概述。     

异种金属偶接在高温高酸性环境中的电偶腐蚀行为

模拟150℃,H_2S分压1.0 MPa,CO_2分压1.5 MPa,Cl~-质量浓度200 000mg/L的高温高酸性腐蚀环境,采用高温高压电化学测试技术和浸泡腐蚀试验,研究了镍基合金718分别与低合金钢35CrMo、20CrMnTi和铝合金2A12偶接后的电偶腐蚀行为,并利用扫描电子显微镜(SEM)与X射线能谱仪(EDS)对腐蚀试样的表面形貌及腐蚀产物成分进行分析。结果表明:在模拟高温高酸性工况下,与镍基合金718偶接后金属的电偶腐蚀速率与两偶接材料的电位差呈正相关,而异种金属偶接对腐蚀产物和腐蚀机理没有明显影响。在高酸性腐蚀环境中使用的井下工具结构在设计时应避免电位差过大的镍基合金718-铝合金2Al2异金属发生偶接。     

CO2环境下油酸咪唑啉对X65钢异种金属焊缝电偶腐蚀的抑制作用研究

研究了X65管线钢与316L不锈钢、Inconel 625双金属复合管的异种金属焊缝在CO2环境下的电偶腐蚀行为,以及油酸咪唑啉的缓蚀作用。结果表明,随着电偶电位差的增大,异种金属焊缝的腐蚀速率明显升高,并且都显著高于母材。添加油酸基咪唑啉缓蚀剂能降低异种金属焊缝在CO2环境下的均匀腐蚀速率。但是,当缓蚀剂浓度添加较低时,异种金属焊接试样的碳钢一侧出现了严重的沟槽腐蚀或密集的点蚀坑;进一步增加缓蚀剂浓度才能消除沟槽腐蚀现象。讨论了缓蚀剂对异种金属焊缝电偶腐蚀的抑制机理,该项研究可为异金属焊接接头处的腐蚀防护提供借鉴。     

渤海某油田F井旁路管腐蚀失效研究

目的：旁路管腐蚀现象在渤海油田时有发生,以渤海某油田F井为例,研究该油田旁路管腐蚀机理,指导该油田旁路管选材,确定该油田的防腐方向与措施。方法基于对管材腐蚀的初步分析,通过扫描电子显微镜、拉伸强度试验机、X射线衍射仪等仪器,对F井已发生腐蚀的旁路管进行理化性能分析、金相显微分析、腐蚀产物 XRD 分析以及腐蚀产物能谱分析。结果化学成分方面,1#、2#、3#旁路管的原化学成分均满足API Spec 5CT的要求;力学性能方面,1#旁路管抗拉强度和屈服强度略低于标准要求,2#、3#旁路管的力学性能均满足API Spec 5CT的要求;腐蚀产物方面,1#、2#、3#旁路管腐蚀产物主要由 Fe、C、O、S、Ca、Mn 组成,以铁的氧化物为主,硫化物次之,其中 C、O、Ca元素应来源于环境介质,少量的Ti元素可能来源于周围的接触金属。对于腐蚀所生成化合物,1#旁路管主要为铁氧化物,其中所含的 Ca2Fe2O5来源于地层中的沙土或矿石;2#旁路管外壁腐蚀产物为典型铁锈成分,以铁的氧化物为主,存在少量 FeO(OH),该物质不稳定,在空气中暴露后易形成铁的氧化物。结论 F井旁路管腐蚀属于冲刷腐蚀和电偶腐蚀。     

西部某天然气田三通管件腐蚀失效分析

西部某天然气田集输管道一处直插式三通管件发生爆管事故,三通主管材质为16Mn钢,支管材质为316L+L416双金属复合管。通过观察失效三通形貌,测量失效三通壁厚,利用电化学方法研究16Mn钢和316L不锈钢在气田模拟环境中的电偶腐蚀行为,利用FLUENT软件分别对直插式、45°和30°三通内部流体的流动特性进行数值模拟计算,结合现场腐蚀情况调查,分析三通失效原因。结果表明,三通选材设计中存在电偶腐蚀的缺陷,且其直插式结构导致三通内部流体的流态发生剧烈变化。天然气在爆管位置形成涡流,气田产出水因低速涡流而逐渐粘附于管道内壁面,并与CO₂形成酸性腐蚀环境,导致管道发生电偶腐蚀。爆管处管壁所受壁面剪切力较大,流体对管道内壁形成冲刷作用。三通管件在电偶腐蚀和机械冲刷的协同作用下失效。     

关于含铜宫内节育器腐蚀的研究

用电化学极化电阻法,电偶测试以及ＳＲＤ、ＳＥＭ、ＳＴＭ等实验技术研究了铜在模拟宫腔液中的腐蚀行为。研究发现铜的纯度基本上不影响它的腐蚀速度;介质的ＰＨ对铜的腐蚀起重要作用。在某一氧分压下腐蚀速度出现极大。铜的腐蚀产物有表现的Ｃｕ２Ｏ,还有溶液中的铜离子,后者对避孕起作用,添加消炎痛和左旋１８－甲在炔诺酮基本上不改变铜的腐蚀行为,铜与不钢接触偶合时,通常情况下铜为阳极,它的腐蚀受到加速,但有时候不锈     

E550钢埋弧焊接接头在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

采用增重测量、锈层截面观察、物相定量分析和电化学实验等方法研究了低合金耐候钢E550埋弧焊焊接接头在室内干湿循环加速腐蚀中的行为。结果表明:E550钢焊接接头的腐蚀速率低于母材。E550母材与焊缝的成分差异导致焊接接头不同部位的电位不同,并引起电偶腐蚀。电偶腐蚀对常规的大气腐蚀产生了抑制作用,造成焊接接头腐蚀前沿平整,锈层缺陷减少。随着表面锈层的生长,焊接接头表面不同部位的电位发生不同程度变化,并造成反复发生极性逆转,使腐蚀变得均匀,减弱了电偶腐蚀的局部腐蚀特征。     

X60螺旋缝埋弧焊管在湿H2S环境中的腐蚀行为

采用自行设计的焊管实物管段腐蚀试验方法和装置研究了内胀成形和外控成形两种X6 0螺旋缝埋弧焊管在含H2 S的NACE溶液中的腐蚀行为。结果表明 ,焊管在H2 S介质中的损伤表现为母材表面氢鼓泡及应力腐蚀裂纹 ;随着施加应力的提高及残余应力的增大 ,H2 S腐蚀倾向增大 ;在H2 S介质中和外加应力及残余应力的共同作用下 ,焊管的氢损伤机理既有氢致开裂 ,又有氢致应力腐蚀 ,应力不但促进氢致应力腐蚀 ,同时也促进氢致开裂过程 ;试验结果说明改进焊管焊缝表面质量、降低残余拉应力、控制工作应力是改善和控制焊管H2 S腐蚀的重要措施     

表面处理对TC2钛合金电偶腐蚀的影响

针对航空Ti合金与不同表面处理状态下Al合金、高强 钢之间的偶合，研究了在35%NaCl溶液中，阳极、镀铜、镀镉、磷化等处理方法对异接金属腐蚀的影响作用；采用电偶实验方法研究了上述表面处理方法对电偶电流大小，及电偶电流随时间变化规律的影响；结合扫描电镜、能谱分析，探讨了腐蚀的形式及腐蚀原因.