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鋁型材與異種金屬接觸腐蝕的主要原因和對策
內(nèi)容來源:http://www.foursun.com.cn    作者:武將    發(fā)布日期:2020-03-30 09:43    閱讀次數(shù):17630 次 點擊收藏

兩種金屬組合時,判斷哪種金屬最先腐蝕常根據(jù)各種金屬的腐蝕電位序(下表)推測;腐蝕電位是鋁型材浸泡在海水中相對于基準電極的電位;下表中的腐蝕電位及其順序在實際金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕方面提供了非常重要的信息;電位低的金屬會加速腐蝕反應(yīng)的進行;

金屬在海水中的腐蝕電位順序
金屬
腐蝕電位/V
金屬
腐蝕電位/V
-1.03
鎳SUS410(鈍態(tài))
-0.20
鋁(A3003)
-0.79
SUS410(鈍態(tài))
-0.15
鋁(A6061)
-0.76
-0.13
鑄鐵
-0.61
-0.10
碳鋼
-0.61
鎳基合金
-0.08
SUS430(活性)
-0.57
蒙乃爾合金400
-0.08
SUS301(活性)
-0.53
SUS304(鈍態(tài))
-0.08
SUS410(活性)
-0.52
SUS316(鈍態(tài))
-0.05
海軍黃銅
-0.40
﹢0.04
-0.36
﹢0.15
SUS430(純態(tài))
-0.22
-
-

一般情況下,兩種金屬間的腐蝕電位差越大,腐蝕速度就越快;實際上,接觸腐蝕的腐蝕速度并不完全由腐蝕電位順序決定,也由下列原因所決定:兩種金屬接觸的電解溶液的電導(dǎo)率;兩種金屬的面積比等;

 

工業(yè)鋁型材3d模型

為了防止鋁型材與異種金屬之間接觸腐蝕的發(fā)生,NACE公布了異種金屬間電位差的相關(guān)準則;

①限定溫度、濕度的室內(nèi)環(huán)境:0.5V以內(nèi);

②不限定溫度、濕度的室內(nèi)環(huán)境:0.25V以內(nèi);

③有鹽分且高濕度的室外環(huán)境:0.15V以內(nèi);

電位差在100mV以下的情況,異種金屬間發(fā)生接觸腐蝕的危險性就會降低;例如,鋁型材和鐵之間的接觸阻抗在10^4Ω以上的情況下,就不會發(fā)生電化學(xué)腐蝕

 

在陰極面積比陽極面積大很多的情況下,陽極的腐蝕反應(yīng)將會更激烈;異種金屬接觸腐蝕的電流流向為:鋁型材→水溶液→異種金屬→接觸點→鋁型材,這種電流越大,鋁型材的腐蝕量就越大

 

鋁型材的腐蝕量根據(jù)電解溶液的不同而不同;鋁型材在海水中的腐蝕量是在純水中的數(shù)倍;

 

2:異種金屬接觸時的電化學(xué)腐蝕機制

鋁型材與異種金屬接觸的時候,在接觸面干燥的情況(干燥大氣)下,幾乎不會發(fā)生接觸腐蝕;

 

鋁型材與鐵構(gòu)成電池,在短路的情況下,電位比較低的金屬鋁作為陽極溶解,電位高的鐵作為陰極產(chǎn)生氫氣;此時在導(dǎo)電溶液中異種金屬接觸形成電池,電位低的鋁型材附近腐蝕就比較明顯;

 

3:受到與鋁型材組合金屬的影響

一般情況下,鋁與鋅、鎘接觸是比較安全的;與不銹鋼在一般大氣中接觸也很難發(fā)生腐蝕,可以放心使用;大氣中的電化學(xué)腐蝕作用,在接觸點的3mm以內(nèi)的小范圍內(nèi)發(fā)生,面積比對于電化學(xué)腐蝕的影響不大;

①鋅:鋁型材表面會形成牢固的自然氧化膜,所以電位比鋅高;

因此,鋅與鋁型材之間存在電流時,鋅作為犧牲陽極因防腐蝕作用而被溶出;在大氣或水中,鋅作為陽極進而保護鋁型材;因此,鋁型材與鋅合鍍鋅的鋼板接觸時,可以安全使用;

 

但是,如果在連接的縫隙中殘留著鹽水或大氣中有酸性物質(zhì)時,鋁型材的氧化膜會被破壞,鋁型材的電位就會比鋅的電位低,反應(yīng)就會向抑制鋅溶解的方向進行;

 

②不銹鋼:大氣或者純凈的水中,鋁型材與不銹鋼接觸時安全的;

但是,如果將材料置于濕氣、水分,尤其是含有鹽分的環(huán)境中,接觸面處于潮濕的狀態(tài)下,就會產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕;在海洋大氣環(huán)境中,鋁型材多多少少會被腐蝕,在海水中腐蝕更劇烈;

 

在海水中,鋁型材與不銹鋼以相同的表面積接觸時,與鋁型材單獨浸泡在海水中的情況相比,由異種金屬間接觸腐蝕作用產(chǎn)生的陽極反應(yīng)只在鋁型材上產(chǎn)生;但是陰極反應(yīng)不僅在鋁型材的表面進行,還會在不銹鋼的表面進行,陰極反應(yīng)是單獨鋁的情況的2倍;因此,鋁型材的腐蝕也會變成原來的2倍;如果不銹鋼的面積是鋁型材2倍的話,鋁的腐蝕就會變成原來的3倍;

 

4:異種金屬接觸腐蝕的防止方法

①在容易發(fā)生腐蝕的環(huán)境中,盡量選擇電位差小的異種金屬;

②實施涂裝工藝時,兩極金屬都要進行涂覆;涂裝時不要只涂覆陽極金屬,為了減少陰極的面積也要涂覆陰極;

③為了切斷電接觸,異種金屬間可以插入絕緣物;

④在異種金屬以外,安裝犧牲陽極金屬;

⑤在使用環(huán)境中添加緩蝕劑;

多數(shù)情況下,采用這些方法聯(lián)用的形式,可以保證鋁型材防腐蝕效果更佳;

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