不銹鋼水箱焊接處腐蝕漏水的修復(fù)技術(shù)
在我國應(yīng)用較普及的落水式太陽能貯熱水箱一般采用304奧氏體不銹鋼薄板焊成。用不銹鋼制造水箱具有重量輕、易搬運、制造工藝簡單等優(yōu)點，因而非承壓式太陽能貯熱水箱大多采用不銹鋼制作。304鋼強韌性優(yōu)良，焊接性好，耐酸、抗氧化腐蝕能力強，價格也比較低廉，但在含Cl-的水中，卻面臨著嚴峻的腐蝕問題。
一、簡介
某不銹鋼制品有限公司的不銹鋼水箱材質(zhì)為Cr不銹鋼，因材質(zhì)中不含鎳，導(dǎo)致水箱焊接部位在使用過程中出現(xiàn)腐蝕滲漏問題，影響了設(shè)備的使用壽命。經(jīng)調(diào)查后，企業(yè)選擇了美嘉華高分子1321復(fù)合材料進行不銹鋼水箱內(nèi)部防腐保護。整個修復(fù)操作簡便，避免了傳統(tǒng)補焊對設(shè)備造成更嚴重的損毀，避免了傳統(tǒng)耐腐材料在設(shè)備的溫度變化中出現(xiàn)裂紋和剝離現(xiàn)象，從而有效治理腐蝕滲漏問題。
二、原因分析
由于工業(yè)及生活用水中普遍含有氯離子（Cl-）,金屬制的熱水容器總是常年處于80℃以下含Cl-水的腐蝕環(huán)境中，容易發(fā)生腐蝕而使其使用壽命受到限制。 鋼中含鉻量≥12%時，由于化性活潑的鉻在鋼的表面迅速與氧形成致密、堅固的富氧鈍化膜（Cr2O3），有效地隔離了氧的進一步侵入。因而在空氣中或氧化性酸（如硝酸）中，這一類鋼抗均勻腐蝕性能好，不生銹，故稱之為不銹鋼。諸如組織為鐵素體類型的1Cr17鋼（430鋼）、組織為馬氏體類型的1Cr13鋼（410鋼）、組織為奧氏體類型的0Cr18Ni9(304鋼)等等。含鉻、鎳較多的304鋼的抗酸腐蝕性能更為優(yōu)良。 但在水中，尤其在含Cl-濃度較高的水中，由于Cl-離子可在某些局部部位對Cr2O3鈍化膜起破壞作用，導(dǎo)致發(fā)生局部腐蝕。與均勻腐蝕（化學(xué)腐蝕）相比，局部腐蝕（電化學(xué)腐蝕）速度要快得多，危險性也大得多，往往導(dǎo)致泄漏失效。在含Cl-的水介質(zhì)之中，不銹鋼較易發(fā)生腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)是焊接區(qū)，由于該區(qū)經(jīng)受過高溫加熱，組織及性能有劣化，抗腐蝕性能也降低。
304不銹鋼容易發(fā)生的局部腐蝕形式大體有：點（縫隙）腐蝕、焊接區(qū)晶界腐蝕、應(yīng)力腐蝕（SCC）等。根據(jù)文獻報道及國內(nèi)以往的實例分析，304鋼制熱水箱焊接區(qū)較常見的是點（縫隙）腐蝕破壞。 點蝕多發(fā)生于表面產(chǎn)生鈍化膜的金屬（不銹鋼、鋁）或表面有陽極鍍層的金屬材料上，當鈍化膜某點被Cl-等鹵族離子破壞而露出的金屬表面（陽極）與該點周圍的鈍化表面（陰極）形成活化（孔內(nèi)）——鈍化（孔外）腐蝕電池，促使作為陽極的該點處的金屬不斷溶解并向深處發(fā)展形成孔洞直至穿透發(fā)生泄漏。點腐蝕的發(fā)生須在某一臨界電位Eb(稱之為點蝕電位)以上，因而材料的Eb愈高抗點蝕的能力愈強。縫隙腐蝕是因處于含Cl-水中的金屬與金屬或非金屬的表面之間存在窄縫時，易在縫隙處發(fā)生局部電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致泄漏，其腐蝕機制與點蝕類似，但此種腐蝕臨界電極電位比點蝕電位更低，因而縫隙腐蝕比點蝕更易發(fā)生。
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