縫隙腐蝕,是指在金屬構件縫隙處發生斑點或潰瘍形的宏觀蝕坑,這是一種局部腐蝕,常發生在墊圈、鉚接、螺釘連接的接縫處,或是搭接的焊接接頭、閥座、堆積的金屬片間等處。縫隙腐蝕產生的原因是:腐蝕產物覆蓋在相接形成的縫隙處,以及介質擴散受到限制等,導致該縫隙處的介質成分和濃度與周圍相比差別很大,逐漸形成“閉塞電池腐蝕”。
縫隙腐蝕特點(dian)主要有以下幾(ji)點(dian):
1. 縫隙(xi)腐蝕可發生(sheng)在所有金屬和合金上;
2. 可發(fa)生在(zai)任何(he)浸蝕性溶液中;
3. 縫隙(xi)腐蝕(shi)臨界(jie)電(dian)位(wei)比(bi)點腐蝕(shi)電(dian)位(wei)更低(di);
4. 縫(feng)(feng)隙寬(kuan)度必須使浸蝕(shi)性溶(rong)液(ye)能進入縫(feng)(feng)隙內,同時又窄到溶(rong)液(ye)停(ting)滯在(zai)縫(feng)(feng)隙內,才能發(fa)生縫(feng)(feng)隙腐蝕(shi),一般的(de)敏感寬(kuan)度為0.025~0.1mm。
縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕過程(cheng)一(yi)般可以(yi)分為初始(shi)(shi)階段(duan)和發(fa)展階段(duan)。初始(shi)(shi)階段(duan)時(shi),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙內(nei)外(wai)(wai)(wai)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)表(biao)面(mian)進行(xing)著(zhu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)陽(yang)(yang)極(ji)溶(rong)(rong)解(jie)和氧的(de)(de)(de)陰極(ji)去極(ji)化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)。因(yin)氧在縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙中(zhong)(zhong)無法與外(wai)(wai)(wai)界進行(xing)交換,迅速消耗且(qie)難以(yi)得到補(bu)充,因(yin)此(ci)氧化(hua)還(huan)原(yuan)反(fan)(fan)(fan)應(ying)很快終止,縫(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)外(wai)(wai)(wai)形(xing)成氧濃差電(dian)池(chi)。而(er)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙內(nei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)溶(rong)(rong)解(jie)過程(cheng)仍在繼(ji)續(xu),而(er)氧還(huan)原(yuan)的(de)(de)(de)陰極(ji)反(fan)(fan)(fan)應(ying)已全部轉移(yi)到縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙外(wai)(wai)(wai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)表(biao)面(mian)進行(xing),此(ci)時(shi)大陰極(ji)(縫(feng)(feng)(feng)(feng)外(wai)(wai)(wai))與小陽(yang)(yang)極(ji)(縫(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei))的(de)(de)(de)面(mian)積關系,又使(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)溶(rong)(rong)解(jie)反(fan)(fan)(fan)應(ying)加(jia)速,二次腐(fu)蝕產物(wu)漸漸在縫(feng)(feng)(feng)(feng)口堆積,發(fa)展成為典型的(de)(de)(de)閉塞電(dian)池(chi),此(ci)時(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕進入(ru)發(fa)展階段(duan)。發(fa)展階段(duan),大量(liang)溶(rong)(rong)解(jie)的(de)(de)(de)帶(dai)正電(dian)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)離(li)子積聚在縫(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong),而(er)本體溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)氯離(li)子遷入(ru)縫(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)的(de)(de)(de)保持(chi)點中(zhong)(zhong)性,同時(shi)形(xing)成金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)鹽類,接著(zhu)發(fa)生(sheng)氯化(hua)物(wu)水解(jie),使(shi)酸度(du)增加(jia),PH值降低,進一(yi)步促進了縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙內(nei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)陽(yang)(yang)極(ji)溶(rong)(rong)解(jie)。這一(yi)過程(cheng)反(fan)(fan)(fan)復循環,稱之為縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕的(de)(de)(de)自催化(hua)過程(cheng)。
所以對于縫隙腐蝕的(de)防護,主(zhu)要可以參考以下幾點:
1. 合(he)理(li)設(she)計(ji),避(bi)免縫隙。例如:焊接(jie)(jie)優(you)(you)于鉚接(jie)(jie);對焊優(you)(you)于搭焊;焊接(jie)(jie)是(shi)一定要(yao)保證質量,避(bi)免焊孔;螺釘接(jie)(jie)合(he)結構時,可以(yi)采(cai)用低(di)硫橡(xiang)皮墊(dian)圈、致密的填料,接(jie)(jie)合(he)面也要(yao)涂(tu)層防護(hu)。此外,避(bi)免積水區是(shi)設(she)計(ji)時應該(gai)要(yao)考慮(lv)的事情;維護(hu)時,應勤于清理(li),不能留下污垢。
2. 縫隙無(wu)法(fa)避免時,可以采(cai)用(yong)(yong)陰(yin)極保護法(fa)。就(jiu)像(xiang)在海水(shui)中,采(cai)用(yong)(yong)犧牲鋅極或鎂(mei)極這類活潑性比較(jiao)大的。但有(you)一點要(yao)注意,采(cai)取這種方(fang)法(fa)時,要(yao)注意氫(qing)脆問題。
3. 考慮到緩蝕劑較難進入縫隙,所以可以在接合面上涂上加有緩蝕劑的油漆,例如,對于鋼材,使用加有PbCrO4的油漆;對于金屬片,可采用浸有氣相緩蝕劑的包裝紙隔開;對于鋁,使用加有ZnCrO4的油漆。因“材”而異。說的就是這樣。
4. 采用合適的(de)材料(liao),對于某些重(zhong)要部件,抗(kang)縫隙(xi)腐(fu)蝕能力較強的(de)材料(liao)可以優先考慮(lv),比如高鉻高鉬的(de)不銹鋼等(deng)。