电阻焊接接头的点状腐蚀不锈钢通风格栅在游泳池环境中操作

文摘

这项工作的重点是点状腐蚀通风格栅在游泳池经营环境。通风格栅是由电阻焊接的不锈钢棒。基于宏观和微观检查,确认该点状腐蚀的机理。化学成分的微量分析沉积物以及贱金属使用扫描电子显微镜和能量色散光谱(能谱)方法。焊件不满足游泳池环境的操作条件。磨损由于点状腐蚀不锈钢焊件被确认在热影响区,比贱金属的腐蚀更严重。的低质量完成关节和焊缝金属的焊接过程微观结构的影响导致腐蚀加速沉积影响氯等元素。

1。介绍

美学外观和易于保持表面清洁,良好的强度性能,韧性、可焊性、耐蚀性使元素使用不锈钢鼓励游泳池的建设和设备的通风格栅。虽然高分子材料如ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)和PVC(聚氯乙烯)相对比不锈钢便宜,也可以在池条件下操作,没有一个匹配的所有提到的有益的不锈钢的属性。不锈钢元素是用来制造游泳池设备,如楼梯、梯子、通风系统(例如,通风格栅)、障碍、排水烤架或其他装饰元素。这些组件可以做成不锈钢的成绩如1.4301,1.4404,1.4539,1.4547 (1- - - - - -4,他们的化学成分表中给出1。

根据所描述的环境腐蚀性分类标准(5),游泳池的内部被划分为C4, 5度范围内的腐蚀性(C1:非常低,C5:一个非常大的腐蚀性类别)。这就是为什么金属材料选择的基本标准之一,用于构建结构和元素的游泳池是他们的耐腐蚀现象。因此,池中金属元素的操作条件环境不稳定,很难描述,可以防止成绩致力于特定的应用程序从满足需求。更耐腐蚀不锈钢等级的高价格包含更昂贵的合金组件经常提示设计师选择更便宜,更容易获得较低耐腐蚀材料。例如,它是一种常见的错误使用便宜的钢种像1.4301代替,例如,1.4401或1.4404。第一种材料被广泛用于食品加工设备的建设和工业设施,但它腐蚀容易在游泳池环境(6]。1.4404级,由于钼和氮的存在,在文献中描述,致力于生产设备和游泳池的设计(1- - - - - -4]。然而,游泳池在特定应用程序中,元素制造不锈钢年级1.4404进行点状腐蚀,如[7]。

工作(1- - - - - -4,6,7,9)描述腐蚀现象的负面影响的例子,观察不锈钢用于游泳池设备。一般的影响或点状腐蚀通常是损失与交换的必要性腐蚀元素,如腐蚀的通风管的情况下6和排水7池中操作。在承载元素,点状腐蚀会引起应力腐蚀的发展(9,10]。点蚀是一个极其所体现的局部腐蚀孔,或坑,在金属表面以及特别是在焊缝热影响区关节(11- - - - - -13]。斑是一种尤其重要的腐蚀因为很难检测到结构已严重攻击(4,6,7,12,14]。

防止腐蚀的发生现象的钢铁元素用于游泳池、建造和装配的技术性质(如焊接)扮演重要的角色。设计要素应基于原则等保持较高的表面平滑,使结构没有尖角和削弱了,自洁设计结构,防止差距积累的水和沉积物,使用适当的加入技术与高关怀,和焊接接头的质量完成,因此,关节会耐腐蚀性能类似于基材(1,12]。

不锈钢腐蚀元素在游泳池环境被认为是一个真正的问题。文献调查表明,几乎没有信息的点状腐蚀不锈钢电阻焊接接头。作者主要关注调查熔焊过程的腐蚀(例如,11,15- - - - - -17]、[18,p . 304]),没有人受到池环境。进行了文献回顾表明只有一个纸相关的点状腐蚀电阻焊焊件中使用池(6]。因此,它可以是广受赞誉的国家艺术领域的点蚀耐腐蚀不锈钢焊接件在游泳池环境并不完全调查。

这篇文章的目的是探讨腐蚀的通风格栅在游泳池环境中操作。格栅是由电阻焊接的不锈钢棒。

2。材料和方法的研究

的通风格栅是由焊接不锈钢棒。测试元素是游泳池通风系统的一部分。格栅安装在室内,位于墙上的通风管的入口,没有直接接触池的水。游泳池气氛表现为显著的湿度造成的蒸发池的水。格栅是经营了几个月,直到检测到明显的腐蚀变化和拆卸。

通风系统元素的温度低于空气温度在游泳池里。氯消毒过的泳池水的pH值接近7.0。这导致了水蒸气的冷凝通风格栅,创造条件对腐蚀现象发生在其表面。

图1显示了检查元素和元素被拆除后,由格栅表面的颜色的变化”生锈的。“存款产品和腐蚀坑的存在是观察到的主要地区联合热影响区(HAZ)。

为了识别腐蚀机理,磨损区域的宏观和微观观察通风格栅专注于热影响区电阻焊接的格栅。宏观检查基于表面的观察和联合地区用尼康SMZ 1500立体显微镜。的地形凹陷表面,样品是用超声波清洗机清洗以去除腐蚀产物和钢格栅横截面在金相切割机(高明200),然后使用尼康MA200金相显微镜研究。世界杰出人才ProX扫描电子显微镜与钢的化学成分和腐蚀沉积物分析使用SEM-BSD(后向散射电子检测器)和SEM-topo模式。

3所示。结果

我们调查的对象是通风格栅呈现在图1。焊件地区大多是严重受到腐蚀的影响,可见在光学照片图2以及金相焊件横截面图3。此外,在扫描电子显微镜获得的照片,腐蚀坑,腐蚀沉积物被识别出来,图4。此外,图5,图6和表2含有化学成分的结果的贱金属和腐蚀性沉积物。

4所示。讨论

不锈钢达到耐腐蚀的被动层氧化物自发形成表面的产品。可破坏钝化膜及其恢复取决于材料的具体特征和环境。在缺乏一个被动层或其损害,腐蚀损害被强化的过程。研究格栅是由电阻焊接,如图1和2。

此外,微观结构的焊件,这不同于基本金属,主要是不锈钢耐腐蚀性能的影响,提出了图3(a)。结果焊件的金相调查承认焊接棒结构的各向异性,这源于金属成形过程,所以可塑性的焊件变形的面积和受电阻焊过程因此从贱金属(数据包含不同的微观结构3(b)和3(c))。在[11,12],现象与焊接相关的关节,如树枝状偏析、降水的第二阶段,形成纯粹的区域,再结晶,晶粒生长,被列为影响耐腐蚀的热影响区(HAZ)。通风系统的操作条件导致沉积氯冷凝的通风格栅。流程的循环性质导致氯气的浓度的增加在选定的地方表面的格栅。这加剧了局部腐蚀现象的发生,包括点状腐蚀。这是常识,在更高的温度,不再形成致密的氧化膜由于低氧溶液中溶解度和渗透势随温度增加。加西亚et al。11]给信息熔焊过程可以引起局部焊接材料的成分的变化,从而改变被动的稳定层及其腐蚀行为(15]。此外,从微观结构的角度来看,形成的δ铁素体不锈钢是另一个参数考虑进去,因为它可以是有害的,因为它易受攻击在腐蚀介质11,16),如游泳池、氯元素的环境。根据文献,让池环境中耐腐蚀的不锈钢元素可以增加使用钢和钼含量在2.5%以上,17%以上的铬重量,含有氮。

勒达声称[19非金属夹杂物附近,晶界,混乱,表面不均匀性,腐蚀攻击的概率增加。钢铁冶金纯度和均匀性元素对耐蚀性有很大的影响(13]。非金属夹杂物的缺乏,尤其是那些位于表面,不锈钢硫等因素,提高耐蚀性(20.]。相反,研究格栅,可怜的焊接装配完成和表面不均匀,可见在图2。他们生产的电阻焊过程中由于热估算,力量用在电阻焊过程,大气。这些区域必须被完成,焊接后加工,化学蚀刻。焊件金属饰面差加速腐蚀存款(如氯元素)的浓度,可以影响焊件的腐蚀。为了防止通风格栅去除含氯的腐蚀存款从它的表面,可以定期清洗其表面。我们也提出,格栅由电阻焊过程不能满足苛刻的要求操作池环境由于困难连接焊件的完成治疗。

腐蚀坑的形成不锈钢元素在游泳池的气氛主要由温度增加,导致空气中高浓度的氯离子。由于点状腐蚀攻击,测试通风格栅腐蚀产物和腐蚀坑指出,如图2,3,4,5,尤其是在热影响区(HAZ)。坑表面的元素的尺寸达到1毫米。坑的深度观察横截面试样表面上的约。0.3毫米(图2)。相反,贱金属腐蚀少(图3)。总的来说,确定坑的形态表明点状腐蚀攻击(6,7,10]。

检查HAZ承认可见严重麻点动作,人物3和4(一),代深焊接棒之间的裂缝,数字3和4(b)。内部裂纹腐蚀坑,腐蚀存款被确定。而比较地区呈现在图5清晰可见,热影响区是受腐蚀而贱金属。附近的热影响区,腐蚀坑和存款的发生是很明显的。

化学分析的结果提出了腐蚀存款和焊接钢定性图6(一)和定量在表2。贱金属的光谱分析(图6 (b)、表2)表示,调查元素可能是由不锈钢等级(表1.4401或1.44041);然而,众所周知,碳的内容无法正确识别由能谱方法正确。沉积物中含有化学元素来自环境和用于游泳池泳池水处理(例如,Cl、Ca、表2)。特别是,氯化合物点状腐蚀过程中扮演了重要的角色(6,7)和氯含量的存款= 5.3%。此外,水和空气的相对较高的温度在游泳池里引起氯消毒过的泳池内,水的蒸发。通风系统在游泳池通常工作在一个封闭的回路,使金属元素在池中暴露于潮湿空气的影响表现为增加的氯离子浓度或氯化合物(氯胺)4,7]。提到的因素肯定有利于腐蚀现象的发生,主要是一般,压力,点状腐蚀。然而,准确地描述一个腐蚀沉积物,进一步了解沉积物的性质,可以采用XRD (x射线衍射)调查。腐蚀现象的加剧也受贫困影响焊件完成加速沉积腐蚀性元素(例如,氯)。为了防止通风格栅腐蚀,含氯沉积物的系统去除其表面必须被考虑。

5。结论

案例研究的主题的点状腐蚀电阻焊接接头中发现不锈钢通风格栅利用在一个游泳池环境调查工作。可以得出以下结论的基础上进行了分析。

结果证实,点状腐蚀的腐蚀机理主要是不锈钢通风格栅。电阻焊接接头热影响区(HAZ)的格栅在游泳池环境低于阻力的不锈钢材料。

调查通风格栅是由不锈钢类型Cr-Ni-Mo,可能1.4401或1.4404级。点状腐蚀影响主要是焊件区域由于其不同于基本金属的微观组织。腐蚀现象的加剧也受贫困影响焊件完成加速沉积的腐蚀性元素(例如,氯)。

环境以及操作条件的元素影响不锈钢格栅的腐蚀磨损。氯浓度的增加沉积在腐蚀格栅区域已被确认。氯点状腐蚀过程中起着重要作用的不锈钢。

为了防止通风格栅腐蚀,消除含氯的沉积物表面必须考虑。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

引用

1. n Baddoo p·卡特勒,“不锈钢在室内游泳池建筑”,技术说明:游泳池,2007年。视图:谷歌学术搜索
2. “应力腐蚀开裂的失败”,http://www.corrosion-doctors.org/Forms-SCC/swimming.htm。视图:谷歌学术搜索
3. c . Houska和j·弗里茨成功的不锈钢游泳池的设计、镍研究所,2017年。
4. “在游泳池不锈钢建筑——选择和使用不锈钢游泳池设计应对变化,“镍发展研究所,2010,https://www.nickelinstitute.org/ ~ /媒体/文件/ TechnicalLiterature / StainlessSteelinSwimmingPoolBuidlings_12010_.pdf。视图:谷歌学术搜索
5. ISO 12944 - 1:2001”、油漆和清漆,钢结构的防腐防护漆系统——第1部分:一般介绍”。视图:谷歌学术搜索
6. p . Sedek j . Brozda, j . Gazdowicz“点状腐蚀的不锈钢通风管在一个屋顶游泳池,”工程失效分析,15卷,不。4、281 - 286年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. m . Szala k Beer-Lech, m·查克”研究腐蚀的不锈钢地漏在一个室内游泳池,”工程失效分析卷。77年,31-38,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. “PN-EN 10088 - 1:2014不锈钢。第1部分:不锈钢列表”。视图:谷歌学术搜索
9. j . Woodtli和r . Kieselbach损害由于氢脆化和应力腐蚀开裂,”工程失效分析,7卷,不。6,427 - 450年,2000页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. d·a·霍纳b·j·康诺利周,l·克罗克和a·特恩布尔”小说的图像从腐蚀、应力腐蚀裂纹的演变”腐蚀科学,53卷,不。11日,第3485 - 3466页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. c·加西亚·马丁,p . de Tiedra y布兰科,m·洛佩兹,“点状腐蚀研究奥氏体不锈钢的焊接接头使用电化学微细胞,”腐蚀科学,50卷,不。4、1184 - 1194年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
12. j . n .杜邦、j . c . Lippold和s . d . Kiser焊接冶金学和镍基合金焊接性约翰•威利& Sons . n:行情),2009年。
13. s . g . s . j . Kim香港,M.-S。哦,”效应的冶金因素对超级奥氏体不锈钢焊缝的点状腐蚀行为在酸性氯环境中,“材料研究学报,32卷,不。7,1343 - 1350年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. 即雷纳特和m . Szala Korozja wżerowa eksploatowanej na pływalni kratki wentylacyjnej wykonanej泽stali nierdzewnej,”PraceNaukowe Młodych Badaczy: TYGIEL,m . Szala Ed,页208 - 223,卢布林:Politechnika Lubelska, 2013。视图:谷歌学术搜索
15. e . Zumelzu j·赛普维达,m·伊瓦拉”微观结构对焊接316 L不锈钢接头的力学行为,”材料加工技术杂志》上,卷94,不。1,36-40,1999页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. x r . Chen p .江邵,g . Mi和c·王,“磁场效应laser-arc混合焊接中应用改进的抗点蚀性在奥氏体不锈钢焊接区,“腐蚀科学卷,126年,第391 - 385页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. b . j . Kim Lee, w·黄和s .康”焊接残余应力的影响进行人工应力腐蚀裂纹在STS 304管,”材料科学与工程的发展卷,2015年,页1 - 7,2015。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. x, b .锣、c·邓和y,“氢脆破坏机理过渡在符合美国钢铁协会的304 K-TIG焊缝金属拉伸载荷作用下,“腐蚀科学卷,130年,第251 - 241页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. h·勒达,”学科inzynierskie w zastosowaniach biomedycznych,”Wydawnictwo Politechniki Poznanskiej,2012年。视图:谷歌学术搜索
20. e·a·Abd El Meguid n·a·马哈茂德和美国美国Abd El Rehim”效应的硫化合物的点状腐蚀类型304不锈钢,”材料化学与物理,卷63,不。1,第74 - 67页,2000。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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