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溝槽腐蝕性能是評價高頻焊接(HFW)焊管產(chǎn)品的重要性能指標之一，采用3種溝槽腐蝕敏感系數(shù)評價方法(長期浸泡法、電化學極化法和微電極掃描法)對J55 HFW焊管進行了對比性研究，溝槽腐蝕敏感系數(shù)分別為1.119，1.178和1.201。通過試驗方法的對比，探討如何更加準確地評價HFW焊管溝槽腐蝕試驗方法。
高頻焊接(HFW)焊管在應用過程中的腐蝕一般發(fā)生于熔合線處，其主要特征是在熔合線附近形成一條深溝狀或馬蹄狀狹長凹槽，有時溝槽內(nèi)還有2至3個可明顯區(qū)分的條帶，一般將這種腐蝕形態(tài)形象地稱為溝槽腐蝕。20世紀70年代初這種腐蝕現(xiàn)象引起人們的重視并開始此方面的研究工作。
該文采用長期浸泡法、電化學極化法和微電極掃描法3種測試方法對J55 HFW鋼級焊管進行了對比性研究，對比了3種J55 HFW鋼級焊管不同測試方法對溝槽腐蝕影響敏感系數(shù)，為更好的研究HFW油管溝槽腐蝕性能敏感性提供理論依據(jù)。
1實驗材料及方法
1.1試驗材料
國產(chǎn)J55 HFW焊管化學成分見表1。
表1實驗材料化學成分w，%
1.2長期浸泡法
試驗材料選用國產(chǎn)J55 HFW焊管，切取的試樣為10 mm×10 mm×5 mm，使焊縫位于試樣中央，在試樣的邊緣處鉆2 mm小孔，用于懸掛試樣于腐蝕溶液中。試樣經(jīng)砂紙打磨，然后采用酒精清洗脫脂、烘干，采用外經(jīng)千分尺測量試樣的尺寸。
腐蝕溶液為3.5%NaCl溶液，在室溫浸泡試樣，待腐蝕120 d后，取出試樣，采用毛刷機械法清除試樣表面的腐蝕產(chǎn)物，采用酒精清洗脫脂、烘干，腐蝕后的試樣采用蔡司LSM-700激光共聚焦顯微鏡對其溝槽腐蝕深度進行測量。
1.3電化學極化法
試驗材料選用國產(chǎn)J55 HFW油管，取φ15 mm×5 mm圓片試樣，使焊縫位于試樣的中央，腐蝕環(huán)境為3.5%NaCl溶液，溝槽腐蝕試驗應用恒電位電化學極化方法，采用三電極體系，輔助電極為鉑電極(Pt)。對試樣施加-550 mV的恒電位(相對于SCE)，試樣處于陽極極化狀態(tài)，焊縫和母材的電化學驅(qū)動力不同，極化144 h測量腐蝕溝槽的幾何參數(shù)，計算溝槽腐蝕的敏感性系數(shù)。試驗完成后利用蔡司LSM-700激光共聚焦顯微鏡對其溝槽腐蝕深度進行測量。
1.4微電極掃描法
試驗采用微電極掃描振動電極技術(SVET)，該技術是利用掃描振動探針(SVP)在不接觸樣品表面的情況下，檢測樣品在溶液中局部腐蝕電位的一種新技術。從電化學腐蝕角度來看，金屬的腐蝕速率可以用單位時間、單位面積上發(fā)生的金屬質(zhì)量的變化來表示。
從HFW焊管上切割樣品，大小為10 mm×10 mm×2 mm，確保焊縫區(qū)處于試樣中心線。樣品表面用SiC砂紙逐級打磨至2000號后經(jīng)機械拋光、丙酮除油和酒精清洗，腐蝕介質(zhì)選擇一定質(zhì)量濃度的NaCl溶液，掃描電極沿垂直于焊縫方向從母材區(qū)開始掃描，穿過焊縫進入另一側(cè)母材區(qū)后結束。通過檢測樣品在溶液中不同區(qū)域的腐蝕電流密度(焊縫區(qū)、熱影響區(qū)和母材)，測量溝槽腐蝕敏感性系數(shù)α′=J1/J2(J1為焊縫區(qū)電流密度，mA/cm2;J2為母材及熱影響區(qū)電流密度，mA/cm2)。
