[发明专利]一种异种钢材焊接接头耐大气腐蚀性能的评价方法

说明书

本发明提供了一种异种钢材焊接接头耐大气腐蚀性能的评价方法，采用与自然大气环境拟合性较好的周期浸润腐蚀试验作为加速手段，配置试验溶液：(0.3～0.6)％NaCl+(0.15～0.55)％Na₂SO₄+(0.4～0.7)％Na₂CO₃+(0.3～0.6)％(NH₄)₂NO₃混合溶液+(0.2～0.5)g/L FeCl₃作为模拟典型大气环境的加速腐蚀溶液，其中FeCl₃为强氧化剂，具有明显加速效果，通过调节pH值，可以模拟pH值为6.5～7.2普通大气和pH值为3.0～6.0污染大气。本发明表征耐蚀性方法简单易于操作，测量腐蚀前后试样厚度，计算耐腐蚀性能表征数值，从而评价异种钢材耐大气腐蚀性能，真实可靠。对周期浸润加速腐蚀试验后的异种钢材焊接接头耐大气腐蚀性进行评价，充分考虑了两侧母材耐蚀性有强弱差距以及电偶腐蚀的特点，分段指出两种标准，提高了评价指标的准确性。

技术领域

本发明涉及腐蚀性能评价领域，尤其涉及一种异种钢材焊接接头耐大气腐蚀性能的评价方法。

背景技术

近年来，工程结构中由于节约成本或者力学性能要求的角度，需要对异种钢材进行焊接，由于异种钢材的组织、成分等性质存在差异，加上焊接热循环对异种钢材临近焊缝区的母材和热影响区等产生的影响效果不同，从而在实际服役中会发生异种钢材接触腐蚀的现象，从确保腐蚀寿命方面考虑，确保焊接接头的耐腐蚀性能是非常重要的。目前针对同种母材的焊接接头耐蚀性评价有一些方法，快速有效地评价异种钢材焊接接头耐大气腐蚀性能的方法却没有。

TB/T 2374-1993《铁路车辆用耐候钢焊条、焊丝》中规定：在TB/T 2375-1993规定的试验条件下，焊接材料的熔敷金属的腐蚀速率不得超过母材的10％，这一指标符合等强度原理即二者的腐蚀速率相当。该方法仅为对焊接材料的筛选，无法对焊接接头整体进行评价，并且该方法仅考虑了焊材与母材的匹配性问题，并未考虑到焊接接头中热影响区这一薄弱环节。

申请号为201110126450.1的专利文件公开了一种“焊缝抗腐蚀性能测试评价方法”，通过利用恒电位/恒电流仪对焊接接头试样进行电化学测试，测试热影响区和母材的腐蚀深度，利用热影响区和焊缝金属相对母材的腐蚀深度比值来表征其耐腐蚀性能。缺点是该方法采用的测试介质是3.5％NaCl溶液以及浓度为0.7％CH₃COOH，该介质并不能根据焊接接头的实际服役环境进行模拟；耐腐蚀性能表征公式仅针对的是同种母材的焊接试样。

申请号为201510752079.8的专利文件公开了“一种基于电位测试技术评价焊接接头腐蚀性能的方法”，根据服役环境配置合适的腐蚀溶液，滴落一滴腐蚀液，利用搭建的电化学试验装置测量焊缝、母材和热影响区的电位，通过计算三者区域之间的电位差来评价焊接接头腐蚀的难易程度，从而判断选取的焊材和焊接工艺参数是否符合耐蚀性的要求。该方法的弊端是滴落的液滴面积很难保证大小一致，从而造成误差，并且如果热影响区面积很小，很难控制液滴恰好完全位于热影响区内。该方法同样也是针对的同种母材的焊接试样。

申请号为201380010894.6的专利文件公开了一种“耐异种金属接触腐蚀性优异的钢材和焊接接头”该方法对焊接接头进行盐水喷雾试验，试验周期为90天，除去腐蚀产物后测焊缝金属与两侧母材的腐蚀高度差，将这两个高度差作为评价异种母材焊接接头腐蚀性能的指标。存在的问题是加速腐蚀试验溶液成分单一无法对真实大气环境进行模拟，而且试验时间较长需要开展90天；另外该评价标准是以专利中NO.1的平均腐蚀量作为100的相对值来表示，评价指标有局限性；并且相对腐蚀量只考虑焊缝和母材，忽略了热影响区这一关键部位。