[發明專利]一種異種鋼材焊接接頭耐大氣腐蝕性能的評價方法

有效

• 申請號: 201811025408.9
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN108896476B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 李琳;陳義慶;艾芳芳;高鵬;鐘彬;楊穎;肖宇
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明提供了一種異種鋼材焊接接頭耐大氣腐蝕性能的評價方法，采用與自然大氣環境擬合性較好的周期浸潤腐蝕試驗作為加速手段，配置試驗溶液：(0.3～0.6)％NaCl+(0.15～0.55)％Na₂SO₄+(0.4～0.7)％Na₂CO₃+(0.3～0.6)％(NH₄)₂NO₃混合溶液+(0.2～0.5)g/L FeCl₃作為模擬典型大氣環境的加速腐蝕溶液，其中FeCl₃為強氧化劑，具有明顯加速效果，通過調節pH值，可以模擬pH值為6.5～7.2普通大氣和pH值為3.0～6.0污染大氣。本發明表征耐蝕性方法簡單易于操作，測量腐蝕前后試樣厚度，計算耐腐蝕性能表征數值，從而評價異種鋼材耐大氣腐蝕性能，真實可靠。對周期浸潤加速腐蝕試驗后的異種鋼材焊接接頭耐大氣腐蝕性進行評價，充分考慮了兩側母材耐蝕性有強弱差距以及電偶腐蝕的特點，分段指出兩種標準，提高了評價指標的準確性。

技術領域

本發明涉及腐蝕性能評價領域，尤其涉及一種異種鋼材焊接接頭耐大氣腐蝕性能的評價方法。

背景技術

近年來，工程結構中由于節約成本或者力學性能要求的角度，需要對異種鋼材進行焊接，由于異種鋼材的組織、成分等性質存在差異，加上焊接熱循環對異種鋼材臨近焊縫區的母材和熱影響區等產生的影響效果不同，從而在實際服役中會發生異種鋼材接觸腐蝕的現象，從確保腐蝕壽命方面考慮，確保焊接接頭的耐腐蝕性能是非常重要的。目前針對同種母材的焊接接頭耐蝕性評價有一些方法，快速有效地評價異種鋼材焊接接頭耐大氣腐蝕性能的方法卻沒有。

TB/T 2374-1993《鐵路車輛用耐候鋼焊條、焊絲》中規定：在TB/T 2375-1993規定的試驗條件下，焊接材料的熔敷金屬的腐蝕速率不得超過母材的10％，這一指標符合等強度原理即二者的腐蝕速率相當。該方法僅為對焊接材料的篩選，無法對焊接接頭整體進行評價，并且該方法僅考慮了焊材與母材的匹配性問題，并未考慮到焊接接頭中熱影響區這一薄弱環節。

申請號為201110126450.1的專利文件公開了一種“焊縫抗腐蝕性能測試評價方法”，通過利用恒電位/恒電流儀對焊接接頭試樣進行電化學測試，測試熱影響區和母材的腐蝕深度，利用熱影響區和焊縫金屬相對母材的腐蝕深度比值來表征其耐腐蝕性能。缺點是該方法采用的測試介質是3.5％NaCl溶液以及濃度為0.7％CH₃COOH，該介質并不能根據焊接接頭的實際服役環境進行模擬；耐腐蝕性能表征公式僅針對的是同種母材的焊接試樣。

申請號為201510752079.8的專利文件公開了“一種基于電位測試技術評價焊接接頭腐蝕性能的方法”，根據服役環境配置合適的腐蝕溶液，滴落一滴腐蝕液，利用搭建的電化學試驗裝置測量焊縫、母材和熱影響區的電位，通過計算三者區域之間的電位差來評價焊接接頭腐蝕的難易程度，從而判斷選取的焊材和焊接工藝參數是否符合耐蝕性的要求。該方法的弊端是滴落的液滴面積很難保證大小一致，從而造成誤差，并且如果熱影響區面積很小，很難控制液滴恰好完全位于熱影響區內。該方法同樣也是針對的同種母材的焊接試樣。

申請號為201380010894.6的專利文件公開了一種“耐異種金屬接觸腐蝕性優異的鋼材和焊接接頭”該方法對焊接接頭進行鹽水噴霧試驗，試驗周期為90天，除去腐蝕產物后測焊縫金屬與兩側母材的腐蝕高度差，將這兩個高度差作為評價異種母材焊接接頭腐蝕性能的指標。存在的問題是加速腐蝕試驗溶液成分單一無法對真實大氣環境進行模擬，而且試驗時間較長需要開展90天；另外該評價標準是以專利中NO.1的平均腐蝕量作為100的相對值來表示，評價指標有局限性；并且相對腐蝕量只考慮焊縫和母材，忽略了熱影響區這一關鍵部位。