Ag／AgCl微电极束的制作及其京位检测焊缝局部腐蚀的效果

金属焊接件焊缝处易优先发生腐蚀，单个微电极难以测量焊接件同一时刻、不同位置的局部腐蚀行为。自制了Ag／AgCl微电极束，用其测试了X80钢焊接件在天然海水和模拟的咸淡水（0．1mol／LNaCl溶液）中以及X65-316L焊接件在模拟的酸性海洋大气环境（0．1mol／L，pH=2的NaCl溶液）中的电位分布，预测了焊材的局部腐蚀行为。结果表明：制作的Ag／AgCl微电极束性能稳定，用其测定X80焊接件和X65-316L焊接件在不同环境中的电位分布，可准确推测腐蚀发生的位置。     

磁场对AZ31B镁合金在2种浓度NaCl溶液中腐蚀特性的影响

为了研究磁场对AZ31B镁合金在2种不同浓度的NaCl溶液中腐蚀行为的影响,采用COMSOL分析磁场在电化学反应体系中的磁场强度分布,考察了磁场环境对AZ31B镁合金在0.1 mol/L和1.0 mol/L NaCl溶液中动电位极化和电化学阻抗的影响.结果 表明:通过仿真加入400 mT平行磁场后,镁合金表面磁场强度分布不均匀.在0.1 mol/L NaCl溶液中施加400 mT平行磁场后,AZ31B镁合金自腐蚀电位升高,腐蚀电流降低,点蚀数量减小,镁合金在低浓度NaCl溶液中的腐蚀速率被抑制.在1.0 mol/L NaCl溶液中施加400 mT磁场后,AZ31B镁合金自腐蚀电位负移,腐蚀电流升高,点蚀数量增加,连接在一起并出现钝化膜破裂,镁合金在高浓度NaCl溶液中的腐蚀速率得到提高.     

X100管线钢在不同温度和静水压力作用下的剩余寿命预测

采用动电位极化曲线的电化学测量方法,测量了温度分别为15℃、25℃和35℃,静水压力分别为0.1MPa、2MPa和4MPa时,X100管线钢在0.5mol/L NaHCO_3+0.5mol/L Na_2CO_3+0.3mol/L NaCl溶液中的腐蚀电流密度,结果表明:随着温度和静水压力的增加,X100管线钢在模拟溶液中的腐蚀电流密度均增加,腐蚀速率增加。以含椭圆形外腐蚀缺陷的管道为计算对象,缺陷尺寸为62mm×40mm×3.6mm。依据腐蚀剩余寿命计算公式、Barlow公式、ASME-B31G准则和腐蚀电流密度值,计算得出X100管线钢在模拟溶液中不同温度和静水压力下的剩余寿命。     

不同钢材在储罐沉积水中的电化学腐蚀行为

目前,鲜有多种钢材在储罐沉积水中腐蚀机制的研究报道。采用电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线测试技术研究碳钢Q235,管线钢X65、X80,不锈钢316L等4种钢材在原油储罐沉积水中的电化学腐蚀行为,并结合扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)和X射线衍射谱(XRD)对钢材腐蚀形貌和腐蚀产物成分进行分析。结果表明:Q235钢、X65钢和X80钢浸泡24 d后表面生成疏松腐蚀产物,316L钢表面没有明显腐蚀现象发生;Q235(3.462μA/cm~2)、X65钢(4.122μA/cm~2)和X80钢(5.848μA/cm~2)在原油沉积水中极化曲线自腐蚀电流密度远大于316L(0.118μA/cm~2),316L钢极化曲线有明显的钝化区;随着浸泡时间延长,Q235钢、X65钢、X80钢的EIS谱阻抗模值缓慢增加,随后阻抗模值降低,而316L钢的阻抗模值没有明显变化。     

铜镍合金在NaCl溶液中点蚀行为的研究

对铜镍合金BFe30-1-1在NaCl溶液中出现的点腐蚀行为进行了研究.首先测试其在不同pH值的0.5 mol/L Nacl溶液中的阳极极化曲线以确定点蚀电位,并在点蚀电位之上进行恒电位腐蚀.通过原子吸收光谱测定腐蚀后溶液中的Cu2 和Ni2 含量,采用扫描电镜进行形貌观察以及分析试样断面的微区成分,并对点蚀坑内的腐蚀产物进行X射线衍射分析,以了解不同条件下铜镍合金的点腐蚀行为.结果表明,BFe30-1-1合金在酸性和弱碱性的0.5 mol/L NaCl溶液中的腐蚀规律基本相似;在强碱性溶液中的低电位下,合金表面可以形成较稳定的钝化膜,因而耐腐蚀性能较好;铜镍合金BFe30-1-1的点蚀坑内发生了脱镍腐蚀.     

电解型Ag/AgCl参比探头的制备及性能研究

通过电解法制备了Ag/AgCl参比探头,考察了其在0.1 mol/L KCl和人造海水中的电极电位稳定性,并用金相显微镜观察了电极的形貌.针对电解型Ag/AgCl电极寿命有限的特点,自制了盐桥,并研究了电极性能.结果表明,电解电流过大容易造成银丝过度氧化,AgCl膜层在银丝表面分布不均匀,且附着力低下,电极性能下降.电解电流适中时,Ag/AgCl电极电位稳定性、准确性良好,且通过自制盐桥,电极的寿命明显延长.     

印刷电路板缝隙腐蚀行为研究

采用模拟印刷电路板缝隙腐蚀装置,发展阵列电极方法测试缝隙内电路板表面铜在NaCl溶液中的腐蚀电位,研究了多种因素对其缝隙腐蚀行为的影响.结果表明,缝隙宽度为20～30μm时,印刷电路板容易发生缝隙腐蚀;在浸泡初期,缝隙内铜的腐蚀电位随浸泡时间延长负移,但浸泡48 h后,变化趋势较小;溶液中NaCl浓度达到1 mol/L时,对促进电路板的缝隙腐蚀作用较为明显;酸性范围内,缝隙内电路板腐蚀电位随缝隙大小、浸泡时间、NaCl溶液浓度、溶液的pH值降低而负移;温度低于45℃后,缝隙内铜的腐蚀电位随温度的升高而降低.     

Cl~-和应力对X80管线钢电化学腐蚀行为的影响

目前,对于Cl~-和应力同时作用时钢铁腐蚀行为及机理的研究不多。采用动电位极化和交流阻抗谱,研究了Cl~-和应力对X80管线钢在高pH值溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:Cl~-对X80管线钢的钝化行为有显著影响,当Cl~-浓度小于0.10 mol/L时,X80管线钢表面会形成稳定的钝化膜,当Cl~-浓度大于0.10 mol/L时,则不会形成稳定的钝化膜。在自腐蚀电位下,少量的Cl~-可增加X80管线钢的腐蚀倾向,但大量Cl~-可降低其腐蚀倾向。外加应力使交流阻抗谱低频区出现第二段容抗弧,并且提高自腐蚀电位下X80管线钢的溶解速率。     

Cl~-浓度对X80管线钢在CO_3~(2-)-HCO_3~-溶液中电化学腐蚀行为的影响

随着高强度管线钢广泛应用于油气管道输送领域,长距离埋地管道腐蚀现象越发明显。为了探究Cl~-与CO_3~(2-)-HCO_3~-共同作用下高强度钢的腐蚀行为,利用动电位极化及交流阻抗技术研究X80钢在不同浓度Cl~-的0.05 mol/L Na_2CO_3+0.10 mol/L NaHCO_3溶液中的电化学特征,并结合金相显微镜对X80钢的腐蚀形貌进行表征。结果表明:X80管线钢在不同浓度Cl~-的0.05 mol/L Na_2CO_3+0.10 mol/L NaHCO_3溶液中,其极化曲线呈现典型的活化-钝化-再活化特征;当Cl~-浓度由0 mol/L增大至0.09 mol/L时,X80钢的腐蚀速率呈现逐渐增大的趋势;当Cl~-浓度为0 mol/L时,试样表面腐蚀反应受阻,腐蚀现象较弱,只有几个小的腐蚀坑存在;当Cl~-浓度为0.09 mol/L时,极化电阻Rp出现最小值,此时X80管线钢的腐蚀现象最严重;溶液中的Cl~-吸附在X80钢表面会加速金属腐蚀反应的进行。     

316L不锈钢在不同电导率海水和NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

采用线性极化电阻、塔菲尔曲线法和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了316L不锈钢(316LSS)在不同电导率海水和NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,316LSS在两种腐蚀介质中的极化电阻(Rp)、自腐蚀电位(Ecorr)和点蚀电位(Eb100)均随电导率的升高而降低。同时EIS显示电导率对电荷转移电阻(R1)影响不大,而对膜电阻(R2)影响较大,说明随电导率的变化,腐蚀介质中侵蚀离子主要影响316LSS的钝化膜的稳定性。316LSS在NaCl溶液中的R2、Ecorr、Eb100值比在相同电导率海水中分别最大减少了6.5×105Ω.cm2、54mV和143mV,说明在电导率相同时,316LSS更易在NaCl溶液中发生腐蚀。因此,在海水源热泵系统应用研究中,应该尽量采用实际海水作为腐蚀介质。     

X80管线钢在CO_3~(2-)、HCO_3~-及Cl~-协同作用下的腐蚀行为

目前,有关土壤介质中管线钢腐蚀的研究仅局限于单一环境因素的影响,环境因素协同作用的报道较少。通过正交试验法和动电位扫描技术对X80管线钢在高p H值模拟溶液中CO_3~(2-)、HCO_3~-及Cl~-等因素协同作用下的腐蚀行为进行研究。结果表明:CO_3~(2-)、HCO_3~-及Cl~-等因素的共同作用对X80钢腐蚀行为的影响较大;当CO_3~(2-)浓度由0.03 mol/L增大到0.09 mol/L时,X80钢的腐蚀电流密度逐渐增大,当CO_3~(2-)浓度为0.09 mol/L时,试样的腐蚀电流密度达到55.69μA/cm~2;随Cl~-浓度的不断降低,试样的腐蚀电流密度明显减小;随HCO_3~-浓度的升高,试样的腐蚀电流密度呈逐渐增大的趋势;HCO_3~-浓度对X80钢的腐蚀性影响最大,而CO_3~(2-)浓度对金属腐蚀性的影响最小。     

Electrochemical characteristics of pipeline-steel with planar-defect epoxy-coating in simulated solutions of Ku'erle soil

An X70 pipeline steel and a low-carbon steel with different types of coating defects were studied using corrosion tests in Ku’erle simulated soil solution containing 0.6000 mol/L Cl^-. Electrochemical characteristics of the X70 pipeline steel with planar-defect epoxy-coating in simulated solutions of Ku’erle soil were tested. The results show that in 0.6000 mol/L Cl^- simulated solution, for low-carbon steel with coating defects (the area ratio is 4.91%), at free corrosion potential and with immersion time, the corrosion with disbond was more severe than that with a break or with break and disbond. In Ku’erle soil simulated solution, when the coating defect area ratio was increased gradually (0.39% → 1.57% → 6.28%), the corrosion of the X70 steel under coating with break was promoted gradually, and the influence of immersion time on the corrosion decreased. The influence of the immersion time on the corrosion was weakened when the defect area ratio increased to a certain degree.     

D-葡萄糖酸钠对模拟混凝土孔隙液中钢筋的缓蚀作用

应用电化学阻抗谱研究D-葡萄糖酸钠对含有氯离子的模拟混凝土孔隙液中钢筋的缓蚀作用,并对其缓蚀机理进行探索.结果表明,0.01mol/L D-葡萄糖酸钠对钢筋具有良好的缓蚀效果,其缓蚀作用主要是通过在钢筋表面和氯离子竞争吸附,最终形成一层吸附膜对钢筋起到保护作用.     

Electrochemical characteristics of pipeline-steel with planar-defect epoxy-coating in simulated solutions of Ku'erle soil

An X70 pipeline steel and a low-carbon steel with different types of coating defects were studied using corrosion tests in Ku’erle simulated soil solution containing 0.6000 mol/L Cl⁻. Electrochemical characteristics of the X70 pipeline steel with planar-defect epoxy-coating in simulated solutions of Ku’erle soil were tested. The results show that in 0.6000 mol/L Cl⁻ simulated solution, for low-carbon steel with coating defects (the area ratio is 4.91%), at free corrosion potential and with immersion time, the corrosion with disbond was more severe than that with a break or with break and disbond. In Ku’erle soil simulated solution, when the coating defect area ratio was increased gradually (0.39% → 1.57% → 6.28%), the corrosion of the X70 steel under coating with break was promoted gradually, and the influence of immersion time on the corrosion decreased. The influence of the immersion time on the corrosion was weakened when the defect area ratio increased to a certain degree.     

316L/X65复合管弧焊工艺研究

采用手工钨极氩弧焊和电弧焊实现了316L/X65双合金复合管的对接焊接。为了研究复合管的焊接工艺,对焊接接头进行了硬度、拉伸和冲击测试,利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了接头的微观结构和成分特点,并对接头进行了电化学实验。结果表明:复合管焊缝由碳钢层、扩散层、过渡层和不锈钢层组成,碳钢层主要为针状铁素体,扩散层出现了马氏体组织,过渡层和不锈钢层焊缝中铁素体呈骨架或蠕虫状分布在奥氏体晶界;本实验焊接工艺下,覆层未受到碳钢层的稀释,化学成分与母材基本一致,但耐蚀性略有降低;焊接接头各项力学性能良好。     

S2O2-3对DP980高强钢在NaCl水溶液中的点蚀行为的影响

钢是一种冷轧双相高强度结构钢,成本低且具备良好的强度和塑性,在海工领域有巨大的潜在应用价值,但其在苛刻海水环境下的耐腐蚀性能,尤其是耐点蚀等局部腐蚀的能力有待深入研究.本文采用动电位极化法对DP980高强钢在含S₂O₃^2-离子的NaCl水溶液中的点蚀行为进行了研究,结果发现：在纯硫代硫酸钠水溶液中,DP980高强钢不发生点蚀;在不同质量分数的NaCl水溶液中,DP980高强钢发生点蚀,且随着Cl^-离子浓度的增大,DP980高强钢试样的耐点蚀性能下降明显;向NaCl溶液中加入浓度为0.001、0.01、0.1、1 mol/L的Na₂S₂O₃时,DP980高强钢试样的点蚀敏感性降低,点蚀受到明显抑制;随着Na₂S₂O₃浓度的升高,DP980高强钢的腐蚀主要以均匀腐蚀的形式发生;当试样浸泡在不同质量分数(0.1%、1%、10%)NaCl的1 mol/L Na₂S₂O₃溶液后,对试样表面腐蚀产物及腐蚀形貌进行扫描电镜观察及能谱分析,显示试样均发生均匀腐蚀,腐蚀产物为铁的硫化物,且未发现明显的点蚀.     

Microstructure and Corrosion Resistance of Dissimilar Weld-Joints between Duplex Stainless Steel 2205 and Austenitic Stainless Steel 316L

The microstructure and corrosion resistance of dissimilar weld-joints between stainless steel SAF 2205 and stainless steel AISI 316 L were investigated. Welding was accomplished by different types of welding wires AWS ER 347, AWS ER 316 L and AWS ER 309 L. To verify soundness of welded samples, nondestructive tests were performed. Metallographic samples were prepared from cross-section areas of weldjoints to investigate microstructure of different regions of weld-joints by optical microscopy and scanning electron microscopy. Corrosion resistance of weld-joints was evaluated in NaCl solution by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance techniques. In the weld metal AWS ER 347, the brittle sigma phase was created, resulting in the decrease of weld-joint corrosion resistance. According to the results of metallurgical investigations and corrosion tests, welding wire AWS ER 309 L was suitable for welding duplex stainless steel(SAF 2205) to austenitic stainless steel(AISI 316L) by gas tungsten arc welding(GTAW)process.