Q235鋼焊縫腐蝕及原位監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、Q235鋼由于冶煉容易，價格低廉，具有較高的塑性和焊接性能，大量應(yīng)用于汽車的零部件中。汽車在制造和維修過程中需要通過焊接而成型，在焊接過程中，不均勻的受熱和冷卻會使焊接接頭的化學成分、組織形態(tài)和其他性能等發(fā)生改變，導(dǎo)致其易發(fā)生點蝕、縫隙腐蝕和電偶腐蝕等局部腐蝕。由于局部腐蝕不易被察覺，對焊接接頭的可靠性和安全性造成非常大的威脅，焊縫的質(zhì)量關(guān)系到整車的防腐蝕質(zhì)量、服役安全度和使用壽命。因此，研究Q235鋼焊樣不同微區(qū)的腐蝕行為，發(fā)展焊縫腐

2、蝕原位實時檢測技術(shù)，對預(yù)防Q235鋼焊縫腐蝕，和保證車輛的使用安全具有重大的意義。
　　近年來，隨著微區(qū)腐蝕技術(shù)的發(fā)展，具有空間分辨能力的電化學技術(shù)能夠跟蹤微區(qū)腐蝕發(fā)生、發(fā)展過程，為焊縫腐蝕的研究提供了新的方法。本文利用掃描微參比技術(shù)和自制的Ag/AgCl柔性陣列電極，結(jié)合掃描電鏡、能譜分析、金相顯微鏡以及電子探針等，研究了Q235鋼焊樣不同微區(qū)的腐蝕行為，對比了不同焊接形式和焊接方法腐蝕差異性，探究Q235鋼腐蝕誘發(fā)的機理，并試

3、圖發(fā)展一種可用于快速原位檢測和監(jiān)測金屬焊縫不規(guī)則復(fù)雜表面的腐蝕監(jiān)測技術(shù)，得出如下研究結(jié)果：
　　(1)利用掃描微參比技術(shù)測試Q235鋼焊縫、熱影響區(qū)和母材區(qū)在pH=9，0.01mol/L NaCl溶液中浸泡不同時間微區(qū)電位分布，原位跟蹤測試焊縫和熱影響區(qū)在腐蝕過程中的電位變化，并進一步探究不同氯離子濃度對焊縫和熱影響區(qū)電位分布的影響。結(jié)果表明，焊縫和熱影響區(qū)較母材區(qū)更容易發(fā)生腐蝕，腐蝕沿晶粒交界處發(fā)展，腐蝕過程中表面形貌凹凸不平，

4、高度差變大，最后發(fā)展成均勻腐蝕；Cl-濃度越高，表面鈍化膜越容易受到破壞，腐蝕越嚴重。
　　(2)發(fā)展一種Ag/AgCl柔性參比電極技術(shù)，并用于原位檢測和監(jiān)測Q235鋼不同形式的焊樣表面腐蝕敏感區(qū)及腐蝕發(fā)生、發(fā)展的動態(tài)過程。結(jié)果表明，自制的Ag/AgCl柔性陣列參比電極制作簡單，氯離子響應(yīng)良好，穩(wěn)定性好，可用于原位指示金屬焊樣不規(guī)則復(fù)雜表面腐蝕敏感區(qū)位置，并可用于監(jiān)測腐蝕發(fā)生、發(fā)展等動態(tài)過程。
　　(3)運用自制的Ag/Ag

5、Cl柔性參比電極技術(shù)測試氬弧焊、手工電阻焊和乙炔-氧氣焊3種不同焊樣的電位分布情況，并進一步對其電位差和平均電位變化進行比較。結(jié)果表明，3種不同焊接方法的耐腐蝕性依次為氬弧焊>手工電弧焊>乙炔-氧氣焊。
　　(4)利用Cl--電位綜合探針探究Q235鋼腐蝕過程中不同微區(qū)Cl-和電位分布的內(nèi)在關(guān)系，并結(jié)合金相組織分析、掃描電鏡、能譜分析和電子探針等進一步對不同微區(qū)的金相組織、形貌結(jié)構(gòu)、元素成分測試等進行檢測。結(jié)果表明，MnS等夾雜物