縫隙腐蝕,是指在金屬構件縫隙處(chu)發生斑點或(huo)潰瘍形的宏(hong)觀蝕坑(kang),這是一種局部腐蝕,常(chang)發生在墊圈(quan)、鉚接、螺(luo)釘連接的接縫處(chu),或(huo)是搭接的焊接接頭、閥座、堆積的金屬片間等(deng)處(chu)。縫隙腐蝕產生的原(yuan)因是:腐蝕產物覆(fu)蓋在相接形成的縫隙處(chu),以及介質擴(kuo)散(san)受到限製等(deng),導(dao)致該縫隙處(chu)的介質成分(fen)和(he)濃度與周(zhou)圍(wei)相比(bi)差(cha)別很(hen)大,逐漸形成“閉(bi)塞電池腐蝕”。
縫隙腐蝕特點主(zhu)要(yao)有以下幾(ji)點:
1. 縫隙腐蝕可發生在所有金屬和(he)合金上;
2. 可發生在任何浸(jin)蝕性(xing)溶(rong)液中;
3. 縫隙腐蝕臨界電位比(bi)點腐蝕電位更低;
4. 縫隙寬度必須使浸(jin)蝕性(xing)溶(rong)液能進入縫隙內,同時又窄(zhai)到溶(rong)液停(ting)滯在縫隙內,才能發生縫隙腐蝕,一般的敏感寬度為0.025~0.1mm。
縫隙腐蝕過程一般可以分(fen)為初始階段和(he)發展階段。初始階段時,縫隙內外的金屬表麵進行著金屬陽極溶(rong)解和(he)氧的陰極去極化反應。因氧在縫隙中無法與外界進行交換(huan),迅速消(xiao)耗且難(nan)以得到補(bu)充,因此氧化還(huai)原(yuan)反應很(hen)快終止,縫內外形成氧濃差(cha)電池。而縫隙內金屬的陽極溶(rong)解過程仍在繼(ji)續,而氧還(huai)原(yuan)的陰極反應已全部轉移(yi)到縫隙外金屬表麵進行,此時大陰極(縫外)與小陽極(縫內)的麵積關係,又使縫內金屬溶(rong)解反應加速,二次(ci)腐蝕產物漸漸在縫口堆積,發展成為典型的閉(bi)塞電池,此時縫隙腐蝕進入發展階段。發展階段,大量溶(rong)解的帶正(zheng)電的金屬離子積聚在縫內溶(rong)液中,而本體溶(rong)液中氯離子遷入縫內的保持點中性(xing),同時形成金屬鹽類(lei),接著發生氯化物水(shui)解,使酸度增加,PH值降低,進一步促進了(liao)縫隙內金屬陽極溶(rong)解。這一過程反複(fu)循(xun)環,稱之為縫隙腐蝕的自(zi)催化過程。
所以對於縫隙腐蝕的防(fang)護,主(zhu)要(yao)可以參考以下幾(ji)點:
1. 合理設計,避免縫隙。例如:焊接優於鉚接;對焊優於搭焊;焊接是一定要(yao)保證質量,避免焊孔;螺(luo)釘接合結構時,可以采(cai)用低硫橡(xiang)皮墊圈(quan)、致密的填料,接合麵也要(yao)塗層防(fang)護。此外,避免積水(shui)區(qu)是設計時應該要(yao)考慮(lv)的事(shi)情;維護時,應勤於清理,不能留(liu)下汙垢(gou)。
2. 縫隙無法避免時,可以采(cai)用陰極保護法。就像(xiang)在海水(shui)中,采(cai)用犧(xi)牲(sheng)鋅極或(huo)鎂極這類(lei)活(huo)潑性(xing)比(bi)較大的。但有一點要(yao)注意,采(cai)取(qu)這種方(fang)法時,要(yao)注意氫脆問題。
3. 考慮(lv)到緩蝕劑較難(nan)進入縫隙,所以可以在接合麵上塗上加有緩蝕劑的油漆,例如,對於鋼材,使用加有PbCrO4的油漆;對於金屬片,可采(cai)用浸(jin)有氣相緩蝕劑的包裝紙隔(ge)開;對於鋁,使用加有ZnCrO4的油漆。因“材”而異。說的就是這樣(yang)。
4. 采(cai)用合適(shi)的材料,對於某些重要(yao)部件,抗縫隙腐蝕能力(li)較強的材料可以優先(xian)考慮(lv),比(bi)如高鉻(ge)高鉬的不鏽鋼等(deng)。