高温高酸性环境下镍基合金718与异种金属偶接的电偶腐蚀行为

高温/高压高酸性腐蚀环境中镍基合金718常作为可靠的材料使用,但不可避免会与其他金属偶接使用,易产生电偶腐蚀。模拟150℃,H_2S分压1.0 MPa,CO2分压1.5 MPa,Cl~-浓度200 000 mg/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模拟试验,研究了镍基合金718分别与低合金钢35Cr Mo、C110和不锈钢13Cr偶接后的电偶腐蚀行为。结果表明:在模拟高温高酸性环境下,3种金属分别与718合金偶接后,均发生了一定程度的电偶腐蚀,其中C110电偶腐蚀速率最大,而不锈钢13Cr的电偶腐蚀速率最小。电偶腐蚀的驱动力是2种金属的自腐蚀电位差,异种金属偶接后的电偶效应与两偶接材料的电位差成正比,而阳极材料自身的极化特性决定了其与耐蚀合金偶接后的电偶腐蚀程度。     

不锈钢管道在海水中的腐蚀研究

采用失重分析和电偶腐蚀测试等方法研究了气田立管采用的316L／625复合管材料在海水中的腐蚀情况，结果表明，复合管316L不锈钢和625合金在10℃海水中浸泡3个月后，平均腐蚀速率均低于0．01mm／a，而焊接接头处的腐蚀速率较大，为0．015mm／a，电偶腐蚀对316L不锈钢的影响不大，电偶腐蚀系数不超过130％。     

铁轨钢与不锈钢在模拟雨水环境中的电偶腐蚀行为

采用电化学测试技术和盐雾腐蚀试验方法，研究了U71Mn铁轨钢与1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9三种不锈钢在模拟雨水环境中的电偶腐蚀行为，以期为解决火车在站位置检测技术提供依据。结果表明：当阴、阳极面积相等时，U71Mn钢与三种不锈钢间的电偶腐蚀敏感性均较高，其中在模拟酸雨环境中，三种电偶对的腐蚀电流较为接近；而在中性环境中，1Cr18Ni9／U71Mn电偶对的腐蚀电流最大。在模拟酸雨环境中，对于大阳极／小阴极焊接结构，不锈钢阴极腐蚀轻微，U71Mn阳极腐蚀严重，但是以自腐蚀为主，电偶腐蚀影响较小。中性雨水环境中铁轨钢上焊接1Cr13不锈钢带，酸雨环境中铁轨钢上焊接1Cr18Ni9不锈钢带，是解决火车在站位置检测的可行性技术途径。     

丝束电极技术研究流体对不锈钢/碳钢电偶腐蚀非均匀性行为的影响

目前,有关流体对电偶腐蚀非均性的影响的研究还鲜有报道。采用丝束电极技术研究了不锈钢/碳钢电偶在模拟流动海水中的电偶腐蚀行为。结果表明:静止条件下碳钢表面大部分区域表现为阳极电流,小部分为阴极电流;随流速增大,阳极区域扩大至整个表面,表现为全面腐蚀,且非均匀程度有所增加;腐蚀形貌观察表明,静止条件下碳钢表面大部分发生腐蚀,而处于阴极区的丝束没有明显锈蚀;流动条件下表面覆盖较厚的黄褐色锈蚀,其结果与丝束电极的电流分布一致,证明了电偶腐蚀过程中的非均匀性。     

镁合金电偶腐蚀研究及其进展

研究了镁合金AM60与异种金属Q235碳钢、18-8不锈钢、LY12铝合金和纯铝之间的电偶腐蚀,介绍了镁合金电偶腐蚀的最新研究进展,重点探讨了影响镁合金电偶腐蚀的因素和减轻镁合金电偶腐蚀的措施,最后提出了镁合金电偶腐蚀研究中需要解决的科学问题.研究和讨论分析表明,为防止镁合金电偶腐蚀,应全面而系统地进行合理的结构设计、选择合适的匹配材料、在镁合金和异种金属表面分别涂装性能优良的耐碱性涂层体系.由于镁腐蚀发生碱化,所以防止电偶腐蚀的环境应避免选用含铝涂层体系.     

钛合金的电偶腐蚀与防护

总结了不同牌号的钛合金与铝合金、钢、复合材料接触时产生电偶腐蚀的敏感性.结果表明:钛合金与铝合金和结构钢接触时会产生不同程度的电偶腐蚀,必须进行防护处理方可使用;钛合金与不锈钢接触在常温下可直接接触使用,但在高温下,其电偶腐蚀行为可能发生变;钛合金与炭纤维复合材料可直接接触使用.表面处理作为一种补充防护措施,可在一定程度上降低钛合金与铝合金、结构钢之间的电偶腐蚀的敏感性,但不能完全阻止,表面处理后进行喷涂防护涂层、密封等防护措施可进一步降低电偶腐蚀敏感性.     

新型镍铝青铜的电偶腐蚀行为研究

海水泵阀等附件是海水管系的重要部件,国内常用锡青铜、硅黄铜制造,与目前推广使用的B10合金在海水中偶合时,电偶腐蚀较重,不能满足海水管系对高可靠性的要求.为此,研制了一种与B10海水管道材料配套使用的海水泵、阀材料.通过测量研制合金及常用泵阀材料与B10、B30等管道材料偶合时的电偶电流、电偶电位和电偶腐蚀率等参量,研究了新研制的合金在海水中的电偶腐蚀行为.     

某凝析气田异种不锈钢偶对在不同NaCl溶液中的腐蚀行为

为了考察某凝析气田现场新投用的3种合金钢材316L、双相不锈钢2205以及Inconel 625在现场出现耦合后是否会发生电偶腐蚀,对Inconel 625/316L、Inconel 625/2205偶对在不同Cl~-浓度下的电偶腐蚀特性进行了电化学试验,研究了耦合前各自的开路电位随时间的变化、耦合后的耦合电流随时间的变化、耦合(闭路)电位随时间的变化、耦合电流及耦合(闭路)电位的稳定值大小。结果表明:不同影响因素(电偶、Cl~-浓度)下,电位差均为50 mV左右,电偶电流密度约为1×10~(-6)A/cm~2,由此计算出材料偶接后的均匀腐蚀速度为0.002 mm/a,按照腐蚀速度划分标准(NACE RP0775-2005),均属于轻度腐蚀,因此625/316L、625/2205异种不锈钢之间耦合不会引起明显的电偶腐蚀问题。本方法对在油气田上使用类似异种钢耦合后出现的腐蚀研究具有一定的指导意义。     

用失重法研究二氧化碳环境中的电偶腐蚀

采用失重法研究了二氧化碳腐蚀环境中碳钢/不锈钢(N80/S31803)电偶对在高温高压下的电偶腐蚀行为,探讨了温度、压力及面积比对电偶腐蚀的影响.结果表明:常压下,随着温度的升高,CO2腐蚀环境中电偶对阳极(N80钢)的腐蚀速率有一个极大值;腐蚀速率的对数值与面积比的对数值呈线性关系.CO2分压为2.5 MPa、阴阳极面积比≤4时,电偶对阳极(N80钢)的腐蚀速率在不同温度下分别存在一个极大值和一个极小值;腐蚀速率都随着面积比的增大而增大.     

13Cr-N80油管钢在不同浓度NaCl溶液中的电偶腐蚀行为

采用电化学方法,研究了超级13Cr-N80油管钢电偶对在不同浓度NaCl溶液中的电偶腐蚀行为,采用SEM分析了电偶对中被腐蚀试样的腐蚀形貌,并利用EDS和XRD分析手段分析了其腐蚀产物。结果表明,在不同浓度NaCl溶液中,13Cr与N80之间均存在明显的电位差,13Cr与N80偶接时均发生了不同程度的电偶腐蚀,电偶对中N80作为阳极被加速腐蚀,而13Cr作为阴极得到保护,超级13Cr-N80油管钢电偶对必须对N80防护后方可偶接使用;随着NaCl溶液浓度的增大,超级13Cr-N80油管钢电偶对的电偶电流密度减小,电偶对中N80的腐蚀程度降低,且其表面的腐蚀产物主要由Fe3O4组成。     

3%NaCl溶液中碳—铜接触腐蚀及其缓蚀剂的研究

研究了3％NaCl溶液中碳-铜短路体系的接触腐蚀行为。测定了铜片与碳棒以各种面积比进行短路接触时铜的腐蚀电流、电偶电流和腐蚀电位。结果表明,该腐蚀属阴极氧去极化型腐蚀,与不锈钢-碳钢短路体系的腐蚀行为非常相似。同时还用极化测量对该溶液中碳-铜短路体系的接触腐蚀及其缓蚀剂的评定方法进行了探讨,取得了较好的结果。     

TA7钛合金/耐热不锈钢电偶腐蚀敏感性研究

依据航空标准评价了ＴＡ７钛合金和１Ｃｒ１１Ｎｉ２Ｗ２ＭｏＶ及Ｃｒ１７Ｎｉ２耐热不锈钢在３．５％ＮａＣｌ水溶液中的电偶腐蚀敏感性,研究了试样表面状态对电偶腐蚀行为的影响,探讨了腐蚀机理。结果发现,有关文献中材料的常规接触腐蚀数据不适合于压气机工况下的材料接触相容性设计,航标中的平均电偶电流密度指标不适合作为评价钝性材料接触腐蚀敏感性的判据。     

不同流速海水中B10／H62电偶腐蚀规律

H62黄铜与B10铜镍合金是船舶海水管路系统中广泛使用的电偶对,为了探讨其匹配性,研究了2种材料在0,1,3,5m／s流速海水中的电偶腐蚀行为。通过自然腐蚀电位监测、电偶腐蚀试验、三维视频显微镜考察了海水流速对2种材料电偶腐蚀倾向、电偶腐蚀规律和微观腐蚀形貌的影响。结果表明：在不同流速海水中,H62黄铜与B10间存在明...     

铝青铜/Ti80合金/2205不锈钢在海水中电偶腐蚀行为研究

采用失重法和电化学方法研究了铝青铜、Ti80合金和2205不锈钢之间的双金属偶合及三金属偶合体系的电偶腐蚀行为,结果表明,Ti80在海水中的自腐蚀电位为正,耐蚀性好,2205不锈钢次之,铝青铜电位为负。海水全浸条件下,铝青铜分别与Ti80、2205不锈钢组成偶对体系时均作为阳极且腐蚀加速,腐蚀速率约为自腐蚀速率的2倍。对于铝青铜/Ti80/2205不锈钢复杂偶合体系,Ti80作为阴极腐蚀速率没有明显变化,2205不锈钢作为阴极腐蚀则有所减缓,铝青铜作为阳极腐蚀加快。当强阳极铝青铜面积相对减小时,Ti80合金腐蚀仍然没有明显变化,铝青铜腐蚀变快。     

TA15钛合金与铝合金和结构钢接触腐蚀与防护研究

通过测定TA15钛合金与铝合金和结构钢组成的电偶对的电偶电流的方法,研究了TA15钛合金在使用中与铝合金和结构钢接触时产生电偶腐蚀的敏感性.结果表明:TA15钛合金与铝合金和30CrMnSiA钢接触时会产生严重的电偶腐蚀,必须进行防护处理方可使用;与30CrMnSiNi2A钢接触产生的电偶腐蚀比较轻微.对铝合金和结构钢进行表面处理可以降低电偶腐蚀敏感性,表面处理后喷涂底漆可进一步降低电偶腐蚀敏感性.     

大气环境条件下复合材料与金属电偶腐蚀及控制方法研究

研究了碳纤维环氧复合材料与30CrMnSiA钢、LF2防锈铝和TC4钛合金相互偶接时所产生的电偶腐蚀。测量了复合材料与金属在3.5%NaCl溶液中的开路电位，研究了在北京、青岛团岛和海南万宁等典型气候条件下，1，3，5年的大气暴露电偶腐蚀对金属力学性能的影响，结果表明，海南万宁的气候环境对复合材料与30CrMnSiA的电偶腐蚀影响最为严重，对防止电偶腐蚀的方法进行了一定的讨论。     

超级13Cr和P110油管钢在NaCl溶液中电偶腐蚀行为的研究

采用电化学方法研究了超级13Cr-P110钢偶对在NaCl溶液中的电偶腐蚀行为,测试了开路电位、电偶电流和电偶电位,采用SEM、EDS和XRD分别对腐蚀形貌和产物进行了表征。结果表明,超级13Cr和P110钢在NaCl溶液中存在明显的电位差,两者偶接时超级13Cr作为阴极被保护,而P110钢作为阳极被加速腐蚀,该电偶对产生的电偶电流密度会形成严重的电偶腐蚀,随着Sc/Sa的增大,电偶电流明显增大,阳极的腐蚀程度加重,腐蚀产物为氧化物,腐蚀破坏的形式由腐蚀产物疏松转变为腐蚀膜层开裂形成的片层状脱落。     

压铸镁合金在防冻液中的电偶腐蚀规律研究

研究了压铸AZ91D镁合金分别与A3钢、H62黄铜、LF21铝合金及356号铸铝偶接后在80 ℃汽车防冻液中的电偶腐蚀行为及规律.自然腐蚀电位、电偶电位和电偶电流的测量结果表明,压铸AZ91D镁合金在与上述4种材料构成的电偶对中始终是阳极,且电偶腐蚀的阳极过程在该体系中受到较大的阻滞.电偶腐蚀效应的分析结果表明AZ91D与4种材料偶接后其阳极溶解速度较其未偶接前上升不超过1个数量级,且4种电偶对的电偶腐蚀效应存在如下相对关系:γ356号铸铝＜γLF21＜γH62＜γA3.     

表面处理对TC21钛合金与铝合金和钢电偶腐蚀行为的影响

通过测定TC21钛合金与铝合金和钢电偶电流的方法,研究了TC21钛合金与铝合金和钢在使用接触时发生电偶腐蚀的敏感性.结果表明:TC21钛合金与铝合金和钢形成的电偶对极易发生电偶腐蚀,不能直接接触使用;对钛合金和铝合金分别进行阳极氧化处理可以在一定程度降低电偶腐蚀敏感性.TC21钛合金与钢形成的电偶对,电偶腐蚀行为与钢的成分有很大关系,对钛合金进行阳极氧化处理,对钢进行镀镉或镀镉-钛处理可以提高表面抗腐蚀性能,降低电偶腐蚀敏感性.当TC21钛合金与铝合金和钢接触使用时,必须采取有效的防护措施.     

连续重整装置中三通管开裂分析

采用宏观形貌分析、扫描电镜观察、电子探针能谱分析、电极电位测定和电偶电流测定等手段,分析了某石化公司连续重整装置中氢气与石脑油混合的三通管的开裂原因。结果表明:开裂邻近三通管与变径管的焊接焊缝处,导致三通管开裂的主要原因是叠加在气蚀、氯和硫腐蚀基础上的电偶腐蚀;开裂三通管材料为Cr5Mo钢,而焊缝材料为铬镍不锈钢,两者之间的电位差高达60 mV,形成了电偶腐蚀,其中三通管因其电极电位比焊缝的更负,成为电偶对中的阳极而被加速腐蚀,从而使三通管在邻近焊缝处的壁厚不断减薄并最终开裂。