[发明专利]一种用恒电位电解法测量焊管沟槽腐蚀的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对材料的耐气候、耐腐蚀、或耐光照性能的测试方法领域，尤其涉及一种采用恒电位电解法测量焊管产品焊缝沟槽腐蚀敏感性的快速、准确测试方法。

背景技术

沟槽腐蚀性能是用户在HFW(高频电阻焊)焊管产品订货和使用中非常关注的重要性能指标。目前，对HFW焊管产品的沟槽腐蚀性能国内外尚无统一的评价标准或规范，大多数生产企业或用户所采用或接受的方法是“在3.5％NaCl溶液中外加电位-550mV/SCE加速腐蚀144h”的方法。由于焊管基材成分和组织等存在差异，使得其腐蚀电位也各不相同，因此，外加统一的-550mV电位不能准确反映产品的真实沟槽腐蚀性能。

现有技术中对焊管沟槽腐蚀敏感性曾提到一种恒电位电解评价方法，恒电位法是指控制被测电极的电位，测定相应不同电位下的电流密度，把测得的一系列不同电位下的电流密度与电位值在平面坐标系中描点并连接成曲线，即得恒电位极化曲线。该方法具体为：

将焊管的焊缝部位加工成20mm×15mm×3mm大小的试样(20mm为垂直焊缝方向)，将试样在3.5％NaCl溶液中外加-550mV/SCE的电位，加速腐蚀144h，然后通过金相观察测定焊缝的腐蚀沟槽深度并计算系数α(α＝1+h₂/h₁，h₂为腐蚀沟槽深度，h₁为试样按失重计算所得平均腐蚀深度)，将α＝1.3作为判定焊缝耐沟槽腐蚀性能的临界值，即α≤1.3为沟槽腐蚀性能合格。因此沟槽腐蚀测试是否准确至关重要，直接决定着焊管产品性能合格与否。

而上述现有技术的测评方法存在以下不足：

1.由于焊管基材本身电化学性质存在着差异，不同基材的腐蚀电位相差较大；

2.外加的统一的-550mV/SCE电位，对不同的基材和焊缝实际起到的加速程度有时相差明显，从而导致所测不同品种焊管的沟槽腐蚀性能不具可比性；

3.有的焊管焊缝区由于腐蚀电位较正，外加-550mV的电位起到相反的阴极保护作用，使热影响区(熔合线)和基材的腐蚀速度受到抑制，因而沟槽腐蚀系数无法准确获得，影响焊管沟槽腐蚀敏感性的测评准确性。

发明内容

为了解决上述问题，针对原有恒电位电解测试焊管沟槽腐蚀性能方法的不足，本发明提供了一种用恒电位电解法测量焊管沟槽腐蚀的方法，所述方法系对焊管产品焊缝沟槽腐蚀敏感性的快速、准确测试方法，所述测试方法系采用恒电位电解法测量焊管产品焊缝沟槽腐蚀敏感性。

本发明的所述方法基于“焊管焊缝材料的腐蚀电位在温度、溶液成分、浸泡时间均确定的情况下是稳定唯一的”这一特性，通过事先测量焊缝试样的极化曲线，得到其腐蚀电位，从而确定适当的沟槽腐蚀系数测量所需的外加电位值，通过优化外加电解电位值，在此外加电位下，进行电解测试。

本发明的用恒电位电解法测量焊管沟槽腐蚀的方法的具体步骤如下：

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10-100mm(垂直焊缝方向)×10-100mm(平行焊缝方向)×2-20mm(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)打磨抛光，为限制研磨沟槽引起的增强反应，要求Ra值为0-5μm。

2极化曲线测试：恒电位/恒电流仪测量焊缝试样的极化曲线。

3加速电位优选：从所测得的极化曲线上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+40mV)～(Ecorr+200mV)。

4沟槽腐蚀系数测试：在外加确定的优化加速电位下，在浓度为1％～5％NaCl溶液，测试介质温度范围为15℃～60℃，测试前浸泡时间范围为5min～60min时，加速腐蚀4h-144h；

5.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。

根据本发明的用恒电位电解法测量焊管沟槽腐蚀的方法，其特征在于，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)。

根据本发明的用恒电位电解法测量焊管沟槽腐蚀的方法，其特征在于，测试介质采用浓度为3％～3.5％NaCl溶液，测试介质温度范围为20℃～30℃，测试前浸泡时间范围为10min～15min。

根据本发明的用用恒电位电解法测量焊管沟槽腐蚀的方法，其特征在于，极化电位扫描范围为-1.5V～0.5V。