海水中黄铜焊接接头腐蚀行为的研究

本文应用微探头电位扫描法和电偶实验技术,研究了几种黄铜接头金属的耐蚀性,并探讨了它们之间耐蚀性不同的原因。结果表明,黄铜熔敷金属在海水中的腐蚀主要是脱锌腐蚀,填充金属中加入铝,可减少这类选择性腐蚀。其作用机理是铝参与了表面成膜,而含铝的表面氧化膜能显著改善合金的电化学行为。同时证实了微探头电位扫描法可预测黄铜焊接接头在海水中的电化学腐蚀行为。     

G3钢和TP110SS钢在环空保护液中的电偶腐蚀

为预防G3油管钢和TP110SS套管钢之间的电偶腐蚀,并给生产提供指导性建议,采用电化学测试技术研究了环空保护液pH值、温度对G3钢-TP110SS钢电偶腐蚀的影响。结果表明:G3钢和TP110SS钢在环空保护液中将分别作为阴极和阳极发生电偶腐蚀。随着环空保护液pH值的增大,电偶电位的升高,电偶腐蚀速率减小;温度的升高导致电偶电位降低,电偶腐蚀速率增大。     

Al/H62黄铜和Al/304不锈钢在乙二醇溶液中的电偶腐蚀

采用电化学方法研究了浓度、温度、阴阳极面积比的变化对乙二醇水溶液中3A21铝合金/H62黄铜(Al/Cu)、3A21铝合金/304不锈钢(Al/SS)两种电偶对的腐蚀行为的影响。通过扫描电子显微镜观察了电偶对中铝合金局部腐蚀形貌。结果表明:随着乙二醇浓度的升高,Al/Cu和Al/SS电偶对的平均电偶电流密度Ig下降。随着温度的升高或Sc/Sa比例的增大,Al/Cu和Al/SS电偶对的Ig增大;相同条件下,Al/Cu电偶对Ig均大于Al/SS电偶对,Al/Cu和Al/SS两种电偶对具有相似的电偶腐蚀规律。     

碳纤维/环氧树脂复合材料与金属的电偶腐蚀行为

采用全浸电偶实验,研究了3%NaCl溶液中,不同温度、不同金属与碳纤维/环氧树脂复合材料(GECM)偶合的电偶腐蚀特征,以及LD10/GECM在不同介质环境中的电偶腐蚀行为.结果表明:铝合金LD10、阳极化铝合金LD10、黄铜H62与GECM接触时有显著的电偶腐蚀现象,且以GECM上的氧还原反应为控制步骤.温度升高,反应活性增大,但腐蚀产物增多,GECM界面阻抗增大.LD10/GECM在对流、酸性、Cl-含量高的环境中点蚀倾向加剧;在含NO-3离子等氧化剂的环境中有晶间腐蚀倾向.     

碳钢/Ti和碳钢/Ti/海军黄铜在海水中电偶腐蚀的研究

采用动电位极化技术及失重法研究Q235B碳钢/TA2钛和Q235B碳钢/TA2钛/海军黄铜在海水中的电偶腐蚀规律.测定了Q235B碳钢、TA2钛和海军黄铜在海水中的自然腐蚀电位、腐蚀速率和稳态极化曲线,测定了不同面积比时电偶对电偶电流的大小、方向,电偶电位以及电偶对阳极和阴极的失重速率,由电偶对不同面积比的数据得到Q235B碳钢被Ti电偶极化的动态极化曲线.结果表明,阳极的腐蚀速率随阴/阳极面积比的增大而增加;阳极腐蚀速率随阴/阳极面积比的增大有一个极限值,即当阴/阳极面积比大于这个极限值时,阳极腐蚀速率不再增加.这三种金属构成的电偶对,海军黄铜是这个系统的阴极,受到碳钢的保护.     

海水流速对B10/B30电偶腐蚀行为影响规律研究

B10和B30铜镍合金分别为船舶海水管路和冷却器的主要材料,二者由于镍含量不同腐蚀电位不同,管路与冷却设备连接后,B10和B30存在电偶腐蚀风险,特别是在流动海水加速腐蚀介质和腐蚀产物扩散工况条件。为控制B10/B30电偶腐蚀以延长海水管路系统使用寿命,本文通过电化学法测试了B10和B30管状偶对在静态以及1、3和5 m/s流速海水中的电偶电位和电偶电流,分析电偶腐蚀速率随时间和流速的变化规律。研究结果表明：在静态海水中,B10与B30的电偶腐蚀倾向较小,试验初期B10作为阳极腐蚀略有增加,实验40 h后电偶电流趋近于零;流动海水中,B10阳极极化电流密度和B30阴极极化电流密度显著增加,B10始终作为阳极电偶腐蚀显著加剧,1 m/s流速下的电偶腐蚀速率是静态下的79倍,且随着海水流速的增大,B10/B30电偶电流密度增大,电偶腐蚀速率加快,混合电位理论分析表明B10/B30电偶腐蚀速率是由B10阳极反应动力学和B30阴极反应动力学共同控制。     

ZL115铸铝合金和C41500海军黄铜电偶腐蚀的边界元仿真研究

通过电化学实验测得ZL115铸铝合金和C41500海军黄铜的极化曲线。基于边界元法,以极化数据作为边界条件,建立了铝合金表面涂层损伤后与黄铜接触时的电偶腐蚀模型并进行仿真。结果表明：铸铝合金活性随电解液浓度的升高而增加,耐蚀性降低;相同条件下,黄铜变化微弱。电解液浓度和液膜厚度的增加均会加剧电偶腐蚀,相较而言,液膜厚度的影响更为强烈;阴阳极面积比的增加会明显增大电偶腐蚀中阳极处的局部腐蚀电流,即加剧阳极损耗;阴阳极间距的增加会在一定程度上削弱电偶腐蚀,但这种削弱效果十分有限。     

微弧氧化处理对钛-钢电偶腐蚀行为的影响

目的 采用微弧氧化（MAO）在TA2表面形成陶瓷绝缘层,以显著减弱或消除TA2与10CrNiCu钢连接构件的电偶电池作用。方法 采用不同氧化时间获得了2种MAO膜厚度的试样,通过电偶对试样的挂片实验及模拟电偶对的电化学实验,研究了微弧氧化处理对10CrNiCu/TA2电偶对在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响,研究了模拟电绝缘电偶对的电化学实验方法。结果 在TA2与10CrNiCu之间形成的MAO膜可显著降低它们之间的电偶电池作用,MAO膜厚度的增加可以提高电绝缘的效果,当MAO膜厚度约为25 μm时,电偶对挂片试样中10CrNiCu的腐蚀速度仅比自腐蚀时大约7%。当整体微弧氧化的TA2与10CrNiCu短路连接时,随着浸泡时间的延长,其电偶电流反而会大于10CrNiCu/TA2电偶对。在10CrNiCu/TA2电偶对中串联MAO样品以模拟电绝缘层时,MAO膜的质量对电绝缘效果有明显的影响,质量良好的MAO膜可显著抑制电偶腐蚀。结论 MAO膜的电绝缘效果良好,当MAO膜厚度大于25 μm时,可基本消除TA2与10CrNiCu之间的电偶电池作用。由于湿态MAO样品与电阻有明显的差异,串联湿态MAO样品的电偶对与实际的10CrNiCu/TA2接头也有明显差异,在电偶对中串联绝缘材料不能准确模拟电绝缘异金属连接接头。     

纯铁对B10和B30铜合金在模拟海洋环境中的阴极保护

测试了模拟海洋环境中B10、B30铜合金及纯铁的电化学性能,采用恒电流法测试了纯铁牺牲阳极性能,并结合电偶腐蚀试验进一步分析了采用纯铁对B10、B30铜合金进行阴极保护的可行性。结果表明:纯铁的自腐蚀电位低于B10和B30铜合金的,牺牲阳极性能良好,有稳定工作电位,电流效率高;电偶腐蚀试验中,纯铁作为阳极材料极大地抑制了B10、B30铜合金的腐蚀,起到了良好的阴极保护效果。     

HDR双相不锈钢海水管路的腐蚀与预防

利用电化学方法,研究了HDR双相不锈钢在人工海水中的腐蚀特性。结果表明,HDR双相不锈钢的自腐蚀电位、点蚀电位较正,具有良好的耐腐蚀特性;与常用材料组成电偶对时,因HDR钢与碳钢、铸铁、黄铜等材料电位相差较大,会发生严重的电偶腐蚀。解决HDR不锈钢海水管路系统的腐蚀,关键是将HDR双相不锈钢与其它金属件之间进行有效的、完全的电绝缘隔离,才能防止电偶腐蚀。     

核电汽轮机转子堆焊焊接接头的电偶腐蚀行为及有限元仿真

采用宏观电化学试验和浸泡试验研究25Cr2Ni2MoV汽轮机转子堆焊焊接接头在80 ℃,3.5% Cl?环境下的电偶腐蚀行为. 电化学试验结果表明,焊缝为腐蚀薄弱区,腐蚀电位从高到低依次为热影响区、母材、焊缝. 浸泡试验结果表明,随着母材面积的增大,焊缝平均腐蚀厚度逐渐加深. 进一步利用宏观电化学测试所获的电化学参量建立焊接接头电偶腐蚀有限元模型对比浸泡试验结果. 结果表明,有限元仿真结果能有效模拟堆焊焊接接头的电偶腐蚀行为,为实际生产提供电偶腐蚀速率预测.     

海洋性气候下镁合金与钢件的电偶腐蚀

在高温度、高湿度（81.8%）、多酸雨的盐雾环境中,镁合金表面可以形成一层含Cl^-的电解质膜,这层膜使镁合金与钢件之间构成腐蚀电偶对。根据电化学极化理论、腐蚀热力学和动力学理论,综合分析了钢件对镁合金的腐蚀行为及规律的影响,并探讨了防止镁合金电偶腐蚀的一些方法。     

实时监测技术研究薄液膜下电偶腐蚀的机理

采用大气腐蚀检测技术(ACM)、零电阻电流技术(ZRA)以及电化学阻抗谱技术(EIS)对2024铝合金与316L不锈钢在薄液膜下的电偶腐蚀行为进行了实时监测。结果表明,电偶腐蚀的过程可分为诱导期、加速期和减速期3个阶段。随着两电极之间距离的减小,电偶腐蚀会快速诱发,且腐蚀速率迅速增加,但电偶腐蚀的加速期变短。     

用于大气环境的电化学传感器的腐蚀性能研究

构造了一种用于监测大气腐蚀的金属材料的电化学传感器,分别选用低合金钢和铜导电漆两种具有不同电位的金属材料,基于电偶腐蚀原理组成传感器的两个电极,两个电极之间以薄的有机硅绝缘膜相隔,传感器与大气薄液膜介质形成一个电化学腐蚀系统。在两个金属电极之间有液膜产成时,就会形成一个腐蚀电池,并产生电偶腐蚀电流,通过监测这种电偶电流以反映环境中材料的腐蚀状态。本文采用新型电化学传感器,同时借助电化学工作站和高精度电子天平,研究了绝缘膜厚度、液膜厚度、温度、相对湿度及阴阳极面积比等因素对电偶电流的影响规律,并证实了新型电化学传感器具有很高的灵敏度,可用于薄液膜下大气腐蚀的监测。     

海水中Cu~(2+)对B10铜合金腐蚀行为的影响

使用腐蚀电位、线性极化电阻和电化学阻抗谱等电化学方法研究了海水环境中Cu~(2+)对Bl0铜合金腐蚀行为的影响。研究结果表明,海水中一定浓度的Cu~(2+)能够增大B10铜合金腐蚀速度。加入的Cu~(2+)能够在一定条件下还原沉积在基体金属、腐蚀产物膜表面。沉积的铜和基体金属形成电偶电池,铜膜为阴极,基体金属为阳极,增大基体金属腐蚀速度。所以当海洋结构中具有B10铜镍合金结构时,必须控制海水中电解铜离子浓度,在控制生物附着与污损的同时避免诱发铜合金电偶腐蚀破坏。     

AZ91D镁合金和2002铝合金在0.5 mg/L NaCl溶液中的电偶腐蚀行为研究

采用电化学方法和表面分析技术研究了AZ91D镁合金与2002铝合金在0.5 mg/L NaCl溶液中的电偶腐蚀行为。对于镁合金,耦合后始终为阳极,腐蚀电位正移,腐蚀速率增加,这可能归结为它们之间的电偶效应显著加速了其阴极过程。对于铝合金,耦合后始终为阴极,腐蚀电位也正移,腐蚀速率增加,这可能归结为它们之间的电偶效应抑制了其表面钝化膜的形成。随着浸泡时间的延长,它们之间的耦合电位先正移后逐渐负移,电偶电流密度先增加后减小,最后逐渐增加并达到相对稳定的状态。为汽车发动机材料的选择、设计及其电偶腐蚀的抑制提供基本理论依据。     

软熔处理温度和时间对镀锡钢板中合金层及其在3.5% NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响(英文)

利用电化学测试和表面分析方法研究软熔处理温度和时间对镀锡钢板中合金层及其在3.5%NaC1溶液中腐蚀电化学行为的影响。结果表明:随着软熔处理温度和时间的增加,镀锡钢板的合金层数量增多。且腐蚀电位正移,对应腐蚀速率下降。与锡偶接后,在初始阶段,脱锡处理后的镀锡钢板为阴极而锡为阳极。然而经过一段时间后,电偶对的极性反转。随着软熔处理温度和时间的增加,电偶电流下降。     

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。     

X65/316L电偶对在模拟油田产出水中的电偶腐蚀行为

采用电化学方法研究了X65/316L电偶对在模拟油田产出水环境中的电偶腐蚀行为。结果表明,在pH值为7.15的模拟油田产出水中,当阴阳极面积比为2、1和0.5时,电偶电位在-708～-735mV之间,随着阴阳极面积比的增大,电偶电位正移,阳极电偶电流密度增大,但阴极电偶电流密度的变化范围不大。(SCE)电偶腐蚀效应随阴阳极面积比的增大而增大。阴阳极面积比为1时,电偶电流密度随pH值的减小而增大。     

工业纯钛与铜镍合金的电偶腐蚀及电绝缘控制

采用电偶腐蚀试验方法研究了工业纯钛(TA2)与铜镍合金(B10)在不同面积比及不同海水流速条件下的电偶腐蚀倾向以及腐蚀程度,通过在两电偶对材料间串联不同阻值的绝缘电阻考察能有效防止电偶腐蚀发生的电绝缘判据。结果表明,TA2与B10在海水中具有较强的电偶腐蚀倾向,偶接后B10作为阳极腐蚀加重,且随着TA2/B10面积比的增大和海水流速的提高而加剧;试验条件下,两电偶对材料间绝缘电阻阻值高于56 kΩ时,可有效控制电偶腐蚀的发生。