[发明专利]一种基于电位测试技术评价焊接接头腐蚀性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料的腐蚀性能评价领域，涉及金属材料焊接技术领域和电化学领域，具休的说是一种基于电位测试技术评价焊接接头腐蚀性能的方法。

背景技术

钢结构发生腐蚀破坏已屡见不鲜，其中钢结构焊接接头发生腐蚀失效更为常见。通过合理选配焊材和控制焊接工艺参数等途径可一定程度上控制焊接接头发生腐蚀破坏的风险，但是快速有效地评价焊接接头耐蚀性的方法仍然匮乏，现有的焊接接头评价标准也很少，中国船级社《原油油船货油舱耐腐蚀钢材检验指南》中提到了一种用金相台阶分析评价焊接接头的方法，在显微镜下观察腐蚀后试样焊缝与热影响区交界处是否有台阶出现，若有台阶出现且台阶深度较大以致形成不连续表面，则判定焊接接头的耐蚀性能不合格，该方法在判定台阶深度时，由于显微镜下界面凹凸不平，未规定怎样选取界面位置，造成实验人为误差大，此外，选取的焊缝与热影响区交界位置不同，测试的台阶深度不尽相同，平行样间的测试误差较大。中国专利CN201310339519.8提到了利用模拟焊接接头的模块化阵列电极评价焊接接头发生电偶腐蚀的方法，将焊接接头进行电火花切割得到焊缝、熔合区、热影响区、母材区域小试样，做成阵列工作电极，通过工作电极的个数调节焊接接头各个区域的面积，该方法制样繁琐，测试周期较长，测试成本高，不宜用作焊材选材和制定焊接工艺参数时的快速测试，中国专利CN201520115085.8也提到利用阵列电极评价焊接接头电偶腐蚀敏感性的方法，用多支Q235金属圆棒组成阵列电极，工作电极采用焊接接头试样，以实现工作电极焊缝区、热影响区和母材区的电流密度分布图，通过偶合的电流密度大小评价发生电偶腐蚀的敏感性，由于电偶的两极分别是Q235和待测工作电极，与实际焊接接头服役环境有一定差异；另外，也有文献指出了电位测试在焊接接头腐蚀性能评价中的原理，但是没有具体的评价指标，存在操作程序不明确等问题。

为了解决焊接接头的腐蚀性能评价方法少，实验测试装置复杂，评价指标不明确，评价结果与实际服役环境结果不一致等问题，本发明提供了一种基于电位测试技术评价焊接接头腐蚀性能的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种基于电位测试技术评价焊接接头腐蚀性能的方法，不仅增加了焊接接头的腐蚀性能评价方法，简易了实验测试装置，而且解决了评价指标不明确，评价结果与实际服役环境结果不一致等问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为一种基于电位测试技术评价焊接接头腐蚀性能的方法，包括以下几个步骤：

（1）制备试样：将焊接接头试样经机械加工后在金相磨抛机上进行打磨和抛光，用金相腐蚀液腐蚀焊接接头，腐蚀程度以能肉眼分辨出焊缝区、熔合区、热影响区和母材为宜；

（2）配制腐蚀溶液：根据焊接接头服役环境下的主要影响因素，配制合适的焊接接头腐蚀溶液，使焊接接头与在腐蚀溶液下的腐蚀机理与焊接接头在服役环境下的腐蚀机理一致，焊接接头在腐蚀溶液下的腐蚀速率与焊接接头在服役环境下的腐蚀速率可不相同；

（3）确定参比电极：采用饱和甘汞电极或银或氯化银电极，并配有盐桥，盐桥下端口口径为50μm～100μm，采用含有氯化钾的琼脂封闭盐桥下端口，盐桥内部为饱和氯化钾溶液；

（4）测试电位：搭建实验装置，焊接接头工作电极经导线依次与电位记录装置和参比电极链接，同时，导线的另外一端与母材相连接，在焊接接头上用微量注射器滴下一滴腐蚀溶液，液滴半径为0.9mm～1.1mm，调节盐桥的下端口，使之浸入焊接接头上的腐蚀溶液液滴里面，开始计时，120秒以后记录电位值，更换位置，进行平行样式或新区域测试；

（5）评价指标：若焊缝、热影响区、母材的电位差小于15mV，电位较低的区域不易发生腐蚀，若焊缝、热影响区、母材的电位差介于15mV～25mV之间，电位较低的区域优先发生腐蚀，若焊缝、热影响区、母材的电位差大于25mV，电位较低的区域则优先发生腐蚀。

本发明进一步的限定的技术方案为：

前述的基于电位测试技术评价焊接接头腐蚀性能的方法，焊接接头式样经抛光和金相腐蚀液腐蚀以后，区分出焊缝、熔合线、热影响区、母材等各自的区域，分别在焊缝、热影响区、母材区域滴上一滴腐蚀溶液，盐桥下端采用细丝口径，用甘汞电极或氯化银电极作为参比电极，测试式样的自腐蚀电位根据焊缝、热影响区、母材的区域电位差大小评价焊接接头腐蚀的难易程度，这样降低了测试装置的经济成本，操作方便。