锌锅焊缝在450 ℃铁饱和锌液中的腐蚀行为
2015-03-13车淳山朱井军卢锦堂张双红王明海
中国有色金属学报 2015年8期
车淳山,朱井军,孔 纲,卢锦堂,张双红,王明海
(1. 华南理工大学 材料科学与工程学院,广州510640;2. 鞍海镀锌设备有限公司,鞍山114225)
锌锅是批量热镀锌设备中最重要的设备,目前国内广泛使用的锌锅一般采用35~60 mm 厚的08F 或05F 等优质低碳钢板或专用锌锅钢板焊制,通常是采用多段U 型段和两个封头拼接而成,焊缝不可避免。工业中锌锅长期与熔融锌接触,熔融锌对钢质锌锅有强烈的腐蚀作用[1],而焊接接头是锌锅的薄弱部位。因此,常常能在看到使用时间较长的锌锅内壁的焊接处有腐蚀的凹槽出现。焊接的热效应、焊接接头组织、应力分布和化学成分极不均匀,再加上难以避免的孔洞、裂纹等焊接缺陷,都可能会造成锌锅设备的过早失效[2]。
国内外对钢铁件焊缝的耐腐蚀性研究主要集中在电化学腐蚀和应力腐蚀方面[3]。如BILMES 等[4]研究发现焊缝中的奥氏体体积分数以及析出碳化物的数量和大小都强烈地影响了其耐点蚀性能,屈金山等[5]的研究也证实了这点。车俊铁等[6]研究不锈钢管道焊接处在在海水中腐蚀行为时发现,焊接热影响区的组织不均匀也是导致工件失效的重要原因。同时,CHAVES等[7]研究发现组织显微缺陷也会使得接头的耐蚀明显低于母材的。此外,焊接接头化学成分的差异也会影响其耐蚀性能[8]。对于锌锅,焊接接头中C、Si、P 等元素的含量对其在锌液中腐蚀行为有很大的影响。因为钢中的C[9]和Si[10-11]都会促进ζ铁锌相的生成,而ζ相容易脱落,加速了钢铁在液态锌中的溶解。……
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