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国家标准计划《金属和合金的腐蚀 高频焊管沟槽性能恒电位加速评价试验方法》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口,TC183SC11(全国钢标准化技术委员会金属和合金的腐蚀分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会

主要起草单位 宝山钢铁股份有限公司冶金工业信息标准研究院等

目录

基础信息

计划号
20160543-T-605
制修订
制定
项目周期
36个月
下达日期
2016-06-14
公示开始日期
2016-04-14
公示截止日期
2016-04-30
标准类别
方法
国际标准分类号
77.060
77 冶金
77.060 金属的腐蚀
归口单位
全国钢标准化技术委员会
执行单位
全国钢标准化技术委员会金属和合金的腐蚀分会
主管部门
中国钢铁工业协会

起草单位

目的意义

HFW是根据高频电流趋肤和邻近效应,利用高频电流或感生高频电流的电阻热将管坯对接边缘加热熔化,并施以挤压而焊合的工艺过程。

与一般焊接方法相比,HFW焊缝的最大特点是不采用外来填充金属,且加热速度快,生产效率高。

但由于不使用焊接材料,所以不能通过添加合金元素的办法来改善焊缝的综合性能。

此外,由于焊接过程中加热温度高,时间短,造成焊接温度梯度大,使得某些钢种易于产生硬化相和组织应力,增大焊缝脆性,导致综合力学性能下降。

裸露HFW焊管在使用过程中除了发生一般性的均匀腐蚀以外,更为严重的是所谓的“沟槽腐蚀”(Grooving corrosion)。

严重的沟槽腐蚀将影响HFW焊管的可靠性和服役寿命,用户在进行工程设计和产品验收时都要求了解HFW焊管的沟槽腐蚀性能,因此与其他力学性能指标一样,沟槽腐蚀性能也是焊管厂向用户供货时必须提供的性能指标。

对HFW焊管焊缝区沟槽腐蚀性能评价最可靠的方法是现场实物暴露试验,然而这种方法试验周期长,不适合HFW焊管产品开发、工艺研究和产品出厂性能检测。

要达到这些目的必须选择适当的实验室加速试验。

目前对于HFW焊管焊缝沟槽腐蚀倾向的评价国内外尚无统一的标准。

采用的方法主要有恒电位加速腐蚀试验、电偶腐蚀试验和微区电位扫描等方法,其中恒电位加速腐蚀试验方法被普遍采用,通过在一定的溶液体系中对试样施加一定的加速电位,测量一定时间后母材和焊缝区沟槽的平均腐蚀深度,获得沟槽腐蚀敏感性系数α,当α≥1.3,则判定为沟槽腐蚀性能差。

然而,实践表明,加速电位的选择对评价结果有较大影响,电位选择不正确有可能得到相反的结论。

目前对于HFW焊管焊缝沟槽腐蚀倾向的评价国内外尚无统一的标准。

因此急需制定相应的国家标准。

范围和主要技术内容

范围:HFW焊管沟槽腐蚀性能加速试验方法。 主要技术内容:焊缝样品取样方式,样品试验前处理,加速电位的选择,测试介质的性质(种类、浓度、温度、pH值),换液制度,样品试验后处理,沟槽深度的测量方法,沟槽腐蚀系数的计算,数据处理分析等。 该方法中所涉及的试验装置、设备、溶液、试验参数、操作方法和试验步骤等具体如下: 1 试样制备:采用电火花切割,获得包括焊管内焊缝的大小为20mm(垂直焊缝方向)×15mm(平行焊缝方向)×3mm(焊缝深度方向)的试样,在试样外表面焊接导线,用环氧树脂对试样进行镶封,然后将试样的测试面(内表面)连续打磨至800#砂纸。 2 极化曲线测试:采用普林斯顿283恒电位/恒电流仪测量焊缝试样的极化曲线,见图1。 (1)测试介质采用浓度为3%~3.5%NaCl溶液。 (2)测试介质温度范围为20℃~30℃。 (3)测试前浸泡时间范围为10min~15min。 (4)极化电位扫描范围为-0.9V~-0.3V。 (5)扫描速率范围为0.1mV/s~0.2mV/s。 3 加速电位优选:从所测得的极化曲线上可以得到焊缝试样的腐蚀电位Ecorr,根据电解测试方法的原理确定外加电位的合理范围是(Ecorr+50mV)~(Ecorr+100mV)。 4 沟槽腐蚀系数测试:在外加确定的优化加速电位下,在25℃、3.5%NaCl溶液中,加速腐蚀144h。然后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。