[发明专利]焊缝抗腐蚀性能测试评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁产品的表面防锈，尤其涉及焊缝抗腐蚀性能测试评价方法。

背景技术

焊缝区域由于焊接金属、热影响区以及母材成分、组织等理化性质存在差异，使得其在服役环境中会发生选择性局部腐蚀，这种腐蚀被称之为焊缝腐蚀。焊缝腐蚀是导致带焊缝工件寿命降低的主要原因之一。但目前尚没有其检测评价方法。

申请号为200910197657.0的发明专利“一种用恒电位电解法测量焊管沟槽腐蚀的方法”公开了一种评价高频电阻焊焊管焊缝腐蚀性能的方法，该方法分为三个步骤：第一步，在NaCl溶液中测量极化曲线，并从所测得的曲线上获取焊缝试样的腐蚀电位Ecorr，从而确定电解电位为(Ecorr+50mV)～(Ecorr+100mV)；第二步，将焊缝试样置于25℃、3.5％NaCl溶液中，在(Ecorr+50mV)～(Ecorr+100mV)电位下，电解腐蚀144h；第三步，清理腐蚀产物，通过金相比图测量或者千分尺直接测量获得焊管产品相应的沟槽腐蚀系数高频电阻焊的特点是没有外来的焊接金属，所获得焊接工件腐蚀薄弱区域为熔合线区，以上方法较为适用于评价这种焊接方式所获得的焊缝腐蚀性能。

对于带有焊接金属的焊接方式，如MIG焊(惰性气体保护金属极电弧焊)、TIG焊(惰性气体钨极保护焊)所获得的焊接工件，其腐蚀区域多发生在热影响区和焊接金属区，因此，不能使用上述“一种用恒电位电解法测量焊管沟槽腐蚀的方法”中所涉及的方法来进行评价。

发明内容

本发明的目的，就是要解决现有技术存在的上述问题，提供一种焊缝抗腐蚀性能测试评价方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种焊缝抗腐蚀性能测试评价方法，包括以下步骤：

A，试样制备，并进一步包括如下步骤，

A1)采用电火花切割，获得焊缝试样，试样须包括焊接金属区、热影响区和母材，焊接金属区位于试样的中心；

A2)在焊接面的反面焊接导线；

B，电化学测试

将上述步骤所制备的试样放入电解槽中，采用恒电位/恒电流仪进行测试，测试介质采用浓度为0.5％～6％的NaCl溶液以及浓度为0.1％～2％的CH3COOH溶液；

C，腐蚀深度测量，进一步包括如下步骤，

C1)进行母材腐蚀深度测量，在电解前、电解结束及清理腐蚀产物后，均将试样置于干燥器中干燥24h，然后用精度为0.0001g的电子天平称量试样，分别得到电解前的试样质量W1和清理腐蚀产物后的试样质量W2，并由公式计算得到母材腐蚀深度h1；W1、W2的单位为g；ρ的单位为g/cm³；S的单位为cm²；

C2)再进行热影响区和焊接金属腐蚀深度测量，电解结束、清理腐蚀产物后，采用表面轮廓仪扫描试样表面形貌，分别测量热影响区表面至母材表面以及焊接金属表面至母材表面的高度差，并分别记录热影响区表面至母材表面的最大的高度差h₂和焊接金属表面至母材表面的最大高度差h₃，由此可以计算出热影响区腐蚀深度为h₁-h₂，焊接金属腐蚀深度为h₁-h₃；

D，最后分别由以下公式计算热影响区、焊接金属与母材之间的相对腐蚀速度。

热影响区相对母材：

焊接金属相对母材：

用上述的两者比值来表征抗腐蚀性能，两者的比值越接近1，表明该焊缝抗腐蚀性能越好，反之亦然。

所述的步骤A中，试样制备的尺寸为垂直焊缝方向×平行焊缝方向×焊缝深度方向＝10mm～50mm×10mm～50mm×1mm～20mm。

所述的步骤A中，在焊接导线时，先采用双组份环氧树脂或704防水胶对非焊接面进行封固，再用水砂纸依次对焊接面进行打磨，最后一道水砂纸的磨制方向垂直于焊缝。

所述的步骤B的电化学测试中，测试介质温度为15℃～60℃，阳极电位为-600mV～-300mV vs.SCE，测试时间为4h～200h。

所述的步骤B的电化学测试中，所述测试介质采用浓度为2％～5％的NaCl溶液以及浓度为0.5％～1％的CH3COOH溶液。

所述的步骤B的电化学测试中，测试介质温度为20℃～30℃，阳极电位为-550mV～-500mV vs.SCE，测试时间为24h～144h。