縫隙腐蝕是指在(zai)介質(zhi)中,由(you)于金(jin)屬(shu)與金(jin)屬(shu)或金(jin)屬(shu)與非金(jin)屬(shu)之間形成很(hen)小的縫隙,使縫內(nei)介質(zhi)處于滯(zhi)流狀態,從(cong)而引起縫內(nei)金(jin)屬(shu)的加(jia)速腐蝕。


  許多金屬構件由于設計不合理或者由于加工缺陷等均會造成縫隙,如法蘭連接面、螺母壓緊面、銹層等都可能存在縫隙,泥沙、積垢、雜屑等沉積于金屬表面,也可能形成縫隙。能引起縫隙腐(fu)蝕(shi)的縫寬一般為0.025~0.1mm。寬度大于0.1mm的縫隙內的介質不會形成滯流,縫隙過窄,介質進不去,在這種情況下,都不會形成縫隙腐蝕。


  下(xia)面以碳(tan)鋼為例討(tao)論在有氯(lv)離(li)子(zi)(zi)和無(wu)氯(lv)離(li)子(zi)(zi)介質中縫隙腐蝕的機(ji)理(li)。


  腐(fu)蝕剛開始(shi)時,氧(yang)的(de)(de)去極(ji)化腐(fu)蝕在(zai)縫內(nei)(nei)(nei)外均勻進行。因(yin)滯流關系,氧(yang)只能(neng)以擴(kuo)散方式(shi)向(xiang)縫內(nei)(nei)(nei)遷移,使(shi)縫內(nei)(nei)(nei)的(de)(de)氧(yang)消耗后難以得(de)到補(bu)充,氧(yang)的(de)(de)還(huan)原反應很快便(bian)終止,而縫外的(de)(de)氧(yang)可以連續地得(de)到補(bu)充,于(yu)是(shi)縫內(nei)(nei)(nei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表(biao)面和(he)縫外金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表(biao)面之間組成(cheng)了氧(yang)濃差電池(chi),縫內(nei)(nei)(nei)是(shi)陽極(ji),縫外是(shi)陰極(ji)。由于(yu)陽極(ji)的(de)(de)面積相(xiang)對(dui)于(yu)陰極(ji)要小得(de)多,結(jie)果(guo)縫內(nei)(nei)(nei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)發生強烈(lie)的(de)(de)溶(rong)解,在(zai)縫口(kou)處腐(fu)蝕產物逐步(bu)沉積,使(shi)縫隙(xi)發展為閉塞電池(chi)。


 縫內Fe2+不斷增多,在有氯離子的情況下,縫外Cl-在電場作用下移向縫內,它與Fe2+生成的FeCl2將水解:


      FeCl2+2H2O→Fe(OH)2+2HCl      (9.1)


 生成腐蝕性很強的HCl。


  縫內積累的Fe2+會發生水解:


      3Fe2++4H2O→Fe3O4+8H++2e      (9.2)


 使縫(feng)內酸度增加,加速腐蝕。


 在無氯離(li)子的情況下,上述氧的濃差電池和(he)縫內鐵離(li)子的水解會(hui)使縫內碳鋼加速腐蝕。


 為防止(zhi)縫(feng)隙腐蝕,在結構設計(ji)時,應(ying)避(bi)免形成縫(feng)隙和(he)易積(ji)液的死(si)角,可用焊接代(dai)替螺栓連接,在縫(feng)隙中間(jian)加(jia)固體填料等方法(fa)。