2219铝合金搅拌摩擦焊接接头剥落腐蚀机理

采用原位腐蚀试验、静态失重试验、浸泡试验研究了2219铝合金搅拌摩擦焊接接头的剥落腐蚀行为与机理。结果表明:2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝腐蚀速率比母材小,焊缝的抗腐蚀性提高;腐蚀从局部点蚀开始,起源于第二相粒子与其边缘的铝基体,第二相粒子作阴极;原位腐蚀2 h后焊核与热机影响区发生晶间腐蚀,母材发生严重的点蚀;均匀分布的第二相粒子与细小的等轴晶组织是焊核区剥落腐蚀敏感性降低的主要原因。     

6082铝合金搅拌摩擦焊焊缝的电化学腐蚀行为

通过室温静态挂片试验以及动电位极化曲线测试,在室温0．2mol／LNaHSO3＋0．6mol／L NaCl溶液中,对6082铝合金搅拌摩擦焊（FSW）焊缝以及6082铝合金母材的电化学腐蚀行为进行了研究。结果表明,主轴转速为1200r／min,焊接速度为200mm／min,搅拌头倾角为3°时的焊缝与母材相比,平均腐蚀速率较小,腐蚀电位Ecorr正向移动,腐蚀电流密度J变小。同时使用扫描电子显微镜（SEM）对室温静态挂片试验试样的表面形貌进行了观察,发现焊缝表面上只出现少量较浅的点蚀坑,而母材表面的点蚀现象较为严重。     

集气管线带焊缝90°弯头的冲刷腐蚀

对国内某气田集气管线带有焊缝的失效弯头进行了分析,利用Fluent软件模拟了焊缝与90°弯头处流体流型流态,分析了集气管线在该处的冲刷腐蚀机理。结果表明：焊缝和弯头外弧侧内壁处具有较高的漩涡强度,使该处腐蚀产物从金属表面剥离;受近壁面较高湍流强度的流体影响,剥离的腐蚀产物快速向主流体运移,裸露的金属基体继续被腐蚀,最终使焊缝和弯头外弧侧内壁发生严重的冲刷腐蚀。两端具有焊缝的天然气集输管线弯头,在焊缝、外弧侧内壁的冲刷腐蚀速率较高,在无内防护的服役过程中易发生腐蚀穿孔。     

酸性盐雾中7075铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀行为

    采用金相和透射电镜对包铝的7075铝合金搅拌摩擦焊接头组织和微结构进行分析,采用酸性连续盐雾试验对焊缝表面的腐蚀行为进行研究,并观察焊缝宏观和微观腐蚀形貌.结果表明：焊缝表面的晶粒和第二相粒子得到明显细化;搅拌摩擦焊焊缝区耐蚀性比包铝的母材低,且存在一定程度的不均匀腐蚀.腐蚀首先从局部点蚀和晶间腐蚀开始,最终演变为剥落腐蚀.     

应变速率条件下第二相对7A52铝合金搅拌摩擦焊焊缝应力腐蚀性能的影响

采用慢应变速率拉伸试验,结合扫描电镜、能谱分析仪研究了第二相对7A52铝合金搅拌摩擦焊(FSW)焊缝应力腐蚀性能的影响.结果表明,FSW焊缝在3.5%NaCl溶液中,应力腐蚀开裂(SCC)均发生在后退侧的热影响区,断裂位置与显微硬度曲线中硬度最低区域相对应.焊缝的SCC敏感性在1×10-6s-1条件下最高,在1×10-5s-1条件下最低,不同第二相对FSW焊缝应力腐蚀裂纹形核和扩展的影响是不同的:Al9Fe0.84Mn2.16Si容易引发裂纹的萌生和扩展,Mg2Si被腐蚀留下的点蚀坑引发的裂纹相对较小.     

腐蚀环境对2024铝合金搅拌摩擦焊缝疲劳与裂纹扩展性能的影响（英文）

研究2024铝合金搅拌摩擦焊缝在空气、预腐蚀与3.5%盐水腐蚀液中的疲劳与裂纹扩展性能,并采用SEM对断口的近门槛区、稳定扩展区与瞬断区进行观测。结果表明,腐蚀环境对铝合金搅拌摩擦焊缝的寿命产生很大影响,焊缝的腐蚀疲劳寿命只有空气中的一半左右;焊缝的裂纹扩展速率比母材快,在腐蚀环境下,随着应力强度因子幅度的增大,母材与焊缝裂纹扩展速率的差距越来越大,但预腐蚀损伤对焊缝的裂纹扩展速率影响较小,只是降低了裂纹萌生寿命。     

盐水环境中搅拌摩擦焊接2024铝合金的腐蚀行为

采用全浸泡法对2024铝合金母材与搅拌摩擦焊接接头在3.5%盐水环境中的腐蚀性能进行了测试,并对腐蚀速率进行了计算,对腐蚀形貌进行了观察。结果表明:腐蚀由点蚀开始,最后发展为剥落腐蚀;搅拌摩擦焊接(FSW)接头上各区的腐蚀速率大小为热影响区和焊核区热机影响区母材区。搅拌摩擦焊焊缝的腐蚀速率高于母材的,即其耐蚀性与母材相比变差。     

6082铝合金搅拌摩擦焊与MIG焊焊缝的腐蚀性能对比

通过静态失重试验、动电位极化曲线测试及电化学阻抗谱(EIS)试验,在室温0.2mol/LNaHSO3+0.6mol/LNaCl溶液中,对6082铝合金搅拌摩擦焊(FSW)和MIG焊焊缝的耐腐蚀性能进行了初步比较。结果表明:主轴转速1200r/min,焊接速度200mm/min,搅拌头倾角3°时的FSW焊缝与MIG焊焊缝相比,腐蚀电位Ecorr正向移动,平均腐蚀速率v軃和腐蚀电流密度Icorr变小,极化电阻Rp增大。同时,使用扫描电子显微镜(SEM)对静态失重试验试样的表面形貌进行了观察,发现FSW焊缝表面上只出现少量较浅的点蚀坑,而MIG焊焊缝表面的点蚀较为严重。     

温度对异金属焊接接头CO2腐蚀的影响

为研究温度对异金属焊接接头CO2腐蚀的影响,使用熔化极气体保护焊（MIG）方式焊接X70管线钢和2205双相不锈钢．对基材／焊缝界面的组织和不同温度下的CO2腐蚀形貌进行了观察和分析．结果表明,焊缝侧显微组织呈树枝状奥氏体组织;焊缝存在较窄的熔合区且存在第二类边界线,Ni,Cr等元素存在浓度梯度．与低温相比,高温下焊接接头微合金钢侧产生较严重的CO2腐蚀,微合金钢表面的腐蚀产物膜呈疏松状,焊缝侧腐蚀产物膜较致密．电解液中两侧母材及焊缝的电位差、温度的不同导致离子的迁移速率不同,造成微合金钢和焊缝的腐蚀倾向不同．     

T2/5A06搅拌摩擦焊焊缝组织及耐腐蚀性研究

利用光学显微镜对4 mm厚的铝合金和紫铜搅拌摩擦焊焊缝进行研究.结果表明:搅拌针旋转速度1 050 r/min,焊接速度40 mm/min,5A06铝板在前进侧,T2铜板作为返回侧进行施焊时,焊缝成形质量较好,两种材料混合均匀,有致密的塑性形变流线组织,焊核区组织呈层状结构分布,没有缺陷产生.同时在3.5％NaCl溶液中进行了电化学腐蚀研究,动电位极化曲线测试表明,与母材相比,偏铝侧热机械影响区和热影响区自腐蚀电位比较低,自腐蚀电流大,对腐蚀有较强的敏感性,易发生腐蚀现象.     

Atmospheric corrosion of copper under wet/dry cyclic conditions

The polarization resistance of copper subjected to NaCl and an ammonium sulfate solution under wet/dry cycling conditions was monitored using an EIS impedance technique. The copper samples were exposed to 1 h of immersion using different solutions of pH, temperature and surface orientation and 7 h of drying. The copper plates corroded more substantially on the skyward side than those for a ground ward side. The degree of protection copper oxide provides decrease in an acidic medium (pH 4) more than in a neutral medium (pH 7). The corrosion rate of copper increases rapidly during the initial stages of exposure then decreases slowly and eventually attains the steady state during the last stages of exposure. The corrosion products were analyzed using X-ray diffraction. The corrosion mechanism for copper studied under wet/dry cyclic conditions was found to proceed under the dissolution-precipitation mechanism.     

铝钢电磁脉冲焊接接头中性盐雾腐蚀行为

为了获得铝钢电磁脉冲焊接接头中性盐雾介质的腐蚀过程及机理,对5%NaCl腐蚀后的焊接接头进行拉剪试验,并采用带能谱的扫描电子显微镜进行断口微观形貌分析.结果表明,铝钢电磁脉冲焊接接头中性盐雾腐蚀3天后的抗剪强度由原态74 MPa降为33 MPa,为原态的44.6%,腐蚀周期7天时,焊缝完全失效;在焊缝外围,粒子流击碎铝板表面氧化物生成粒状腐蚀物NaAlO₂,焊缝上FeAl₃破碎,露出铝被快速腐蚀为Al(OH)₃;在铝板表面撞击产生凹坑和嵌入钢板表面片状铝的位置最先被腐蚀,NaCl液体堆积并在表层金属下流动腐蚀,且沿着腐蚀坑互连方向扩展,再向焊缝存在FeAl₃相的连接区延伸;当氧化膜或焊缝被NaCl介质腐蚀抬起且破碎后,向着铝基体深层腐蚀,形成多而深的沟壑或凹坑,这成为接头快速失效的主要腐蚀机理.     

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。     

焊接工艺参数对奥氏体不锈钢焊接接头腐蚀行为的影响

通过草酸腐蚀和硫酸-硫酸铁腐蚀实验，研究了奥氏体不锈钢焊接接头腐蚀与焊接热输入的关系。结果表明，随着焊接线能量的增加，其焊接接头腐蚀越严重。随着焊接线能量的增大，腐蚀率增大且有加速趋势。     

L245管线钢及焊缝在硫酸盐还原菌环境下的腐蚀行为研究

目的 通过实验模拟硫酸盐还原菌对L245钢及焊缝的腐蚀行为,探究硫酸盐还原菌对母材和焊缝的腐蚀过程及差异.方法 采用静态浸泡法研究了L245管线钢及焊缝在硫酸盐还原菌(SRB)条件下的3个不同浸泡时段的腐蚀行为.通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、聚焦离子束显微镜(FIB-SEM)和激光共聚焦显微镜(CLSM)等测试设备,对试样母材及焊缝区的膜生长过程和腐蚀特征差异进行了表征分析.结果 焊缝区和母材区的腐蚀特征均表现为微生物膜下的局部腐蚀,且点蚀程度随着浸泡时间延长而加重.在腐蚀初期(24 h),焊缝区胞外聚合物(EPS)生长速度要高于母材区,浸泡72 h后,微生物膜已完全覆盖试样表面.腐蚀末期(168 h)膜结构的研究结果表明,大量SRB个体存在于膜中,这是造成点蚀的关键原因.试样去除微生物膜后,经测量发现,焊缝区平均点蚀深度和最大点蚀坑深度均高于母材区,熔合线附近区域的点蚀尤为严重.结论 微生物膜生长对碳钢L245的腐蚀萌生及加速起到了关键作用,焊缝区对SRB引发的点蚀敏感性更高.初步揭示了细菌生长趋势、膜生长过程、点蚀发展这三者之间的对应关系.     

钛表面钛钯合金层耐蚀性能及耐蚀机理研究

采用磁控溅射沉积钯膜层+热扩散技术在工业纯钛表面制备Ti-Pd合金层,研究了Ti-Pd合金层的耐蚀性能,用重量法评价了合金层的腐蚀速率,分析了不同样品经腐蚀后的表面形貌和成分。结果表明:Ti-Pd合金层在37%(质量分数,下同) HCl溶液和80%H_2SO_4溶液中的腐蚀速率比纯钛降低了2个数量级。Ti-Pd合金层经37%HCl腐蚀后,表面含有Ti、Pd、O元素,表面有微小的点蚀坑。Ti-Pd合金层经80%H_2SO_4腐蚀后,表面含有Ti、Pd、S、O元素,表面有亚微米级的点蚀坑。提出了Ti-Pd合金层的耐蚀机理:微量的Pd和Ti O2组成的钝化膜使表面腐蚀电位提高,产生耐蚀效果。     

变电站接地网的焊缝腐蚀分析

为了给接地网焊缝的腐蚀防护提供基础,通过电化学噪声和埋片模拟方法,研究了接地网焊缝与母材腐蚀的差别.结果发现在陕西省孝义变电站土壤中,Q235钢接地网焊缝出现了较多暂态峰,母材的暂态峰较少,焊缝腐蚀对接地网泄流的电压更敏感;腐蚀过程中母材噪声阻值R_n=3.38×104Ω/cm2,焊缝噪声阻值R_n=1.44×104Ω/cm2;母材的腐蚀速率为0.067 mm/a,含有焊缝的焊接接头腐蚀速率为0.077 mm/a,母材为均匀腐蚀,焊缝主要为局部腐蚀.     

Corrosion of sintered SiC ceramics in mixed acid solution: temperature and time dependences

The corrosion behaviour and mechanism of solid-state sintered silicon carbide ceramics in the mixed HF–HNO₃ acid solution were investigated in this paper. The corrosion results of SiC in different corrosion medium demonstrated that the corrosion of ceramic was affected by the coefficient of HF and HNO₃. In addition, the results of different corrosion time showed that the corrosion process can be divided into three stages: 0–6, 6–24, 24–96?h, which was also proved by the strength degradation of SiC after being corroded for different time. Because the relationship between mass loss and corrosion time was linear, the corrosion of first two stages was controlled by chemical reaction. Owing to the scattered data of mass loss in the third stage, the apparent activation is introduced to investigate the control mechanism. The corrosion results at different corrosion temperatures demonstrated that the corrosion mechanism was diffusion control in the third stage, and the apparent activation energy was 198.47?±?13.97?kJ?mol^?1.     

基于维纳退化过程的海底腐蚀管道可靠性分析

目的研究海底腐蚀管道的寿命可靠性,提出基于维纳过程(Wiener Process)和贝叶斯方法估参的可靠性分析模型。方法首先以管道内壁腐蚀退化数据和维纳过程为基础,建立针对海底管道的腐蚀退化模型,并针对不同时段的腐蚀退化数据,以正态-逆伽马分布作为模型未知参数的先验分布。然后采用一种优化的贝叶斯方法递推计算,得到未知参数值,最终实现腐蚀管道的可靠性分析,并以某海底腐蚀管道为例进行验证。结果可靠性分析得到腐蚀管道在运营前期的12年几乎完全可靠,可靠性达99.22%;13年之后,腐蚀进程开始加快,当可靠度为90%时,该段管道的可运营时间为13.6年;运行15年时,可靠度为68.97%;运行20年时,可靠度为2.4%;而到设计寿命25年时,管道可靠度几乎为0,求得管道的平均剩余寿命为15.99年。结论以海底管道的腐蚀退化数据为切入点,为长寿命、小子样的海底管道可靠性提供了一种较直观的分析方法。分析模型可以处理不同时间段测量的管道腐蚀数据,并且随着管道运营时间的增加,能够不断更新可靠性分析结果,而不需要反复处理历史数据,进而可以用于海底腐蚀管道的实时可靠性分析。     

超高韧性水泥基复合材料与锈蚀钢筋粘结性能试验研究

通过电化学加速锈蚀、钢筋和UHTCC直接拉拔试验对不同锈蚀率(0,1%,2%,3%和5%)下钢筋与UHTCC的粘结性能进行了研究,并与同条件下的混凝土试件进行对比。通过直接拉拔实验得到不同锈蚀率时平均粘结应力与滑移量的关系,采用粘结滑移的连续模型进行拟合,模型值与实验值吻合较好。与混凝土试件锈蚀率超过2%后最大平均粘结应力迅速下降现象不同,UHTCC能充分发挥其对钢筋的约束作用,在锈蚀率小于3%范围内,最大平均粘结应力随锈蚀率增大线性增加,锈蚀率超过3%直到5%基本维持不变,保持较好的粘结性能。