[发明专利]一种可测量焊接接头腐蚀的二维阵列丝束电极及其制备方法

说明书

本发明提供了一种二维阵列丝束电极，所述丝束电极中微电极的排布具有二维阵列结构；所述丝束电极在横向上，依次设置有焊缝区微电极组、热影响区微电极组、母材区微电极组；所述热影响区微电极组的列数大于等于3列。本发明提供的可测量焊接接头腐蚀的二维阵列丝束电极，采用二维阵列的方式，每一列都采用焊缝区、热影响区、母材区依次排列的方式，每一行由三个焊缝区微电极、三个热影响区微电极以及四个母材区微电极组成。该丝束电极可较为真实的反映焊接接头在腐蚀环境中的二维腐蚀特征，非常适合研究金属焊接接头表面二维区域的电化学腐蚀过程。

技术领域

本发明属于焊接接头腐蚀测量技术领域，涉及一种二维阵列丝束电极及其制备方法、应用，尤其涉及一种可测量焊接接头腐蚀的二维阵列丝束电极及其制备方法。

背景技术

管道在安装过程中大都需要通过焊接技术进行连接，由于焊接导致材料的组织、成分以及应力状态的不均一性，往往使得焊缝金属、焊接热影响区及母材共同组成的焊接接头成为流程工业和管线工程最为薄弱的环节。油气中的含水量以及存在的一些酸性杂质气体会导致管线钢发生严重的腐蚀，并发现在管道的焊接接头处极易发生严重的局部腐蚀现象。

目前主要采用室内模拟加速、电化学测试并配合理化分析手段来进行焊接接头的局部腐蚀研究，考察其各个组成部分，例如焊缝金属、热影响区、焊缝区或母材区的成分、显微组织与焊接接头腐蚀行为的关系，这在一定程度上推动了焊接接头局部腐蚀研究的发展。焊接接头是一个典型的非均相多电极系统，腐蚀过程高度局部化并随时间而变化和转移。电化学测量方法的限制，焊缝区域这种多电极耦合条件下的电化学腐蚀机制还很少得到深入研究。

传统的极化曲线、电化学阻抗谱等经典电化学测试技术仅能获得焊接接头某一组成部分的统计和面积平均的电极-溶液界面信息，无法做到定域测量或扫描电极表面不同位置的电化学特性。焊缝金属区、焊接热影响区、熔合区和母材的多相共存给焊接接头的电偶腐蚀测试带来很大挑战，目前对焊接接头的区域的局部腐蚀演化过程仍缺乏深入、有效的研究。

因此，如何找到一种新的方法来克服和突破焊接接头局部腐蚀研究中的障碍，进一步探究焊缝区域的电化学腐蚀机理，解决上述现有测试方式存在的局限性，已成为业内研究人员广为关注的焦点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种二维阵列丝束电极及其制备方法、应用，特别是一种可测量焊接接头腐蚀的二维阵列丝束电极。本发明提供的二维阵列丝束电极，在二维上分别设置三个区域获得的微电极置于对应的热影响区的位置，对于热影响区的微观机理研究的将更加准确。该丝束电极可较为真实的反映焊接接头在腐蚀环境中的二维腐蚀特征，非常适合用于研究金属焊接接头表面二维区域的电化学腐蚀过程。

本发明提供了一种二维阵列丝束电极，所述丝束电极中微电极的排布具有二维阵列结构；

所述丝束电极在横向上，依次设置有焊缝区微电极组、热影响区微电极组、母材区微电极组；

所述热影响区微电极组的列数大于等于3列。

优选的，所述二维阵列丝束电极为用于测量焊接接头区域的丝束电极；

所述焊接接头区域包括焊缝区、热影响区和母材区中的一个或多个。

优选的，所述焊缝区微电极组对应焊接接头区域的焊缝区；

所述热影响区微电极组对应焊接接头区域的热影响区；

所述母材区微电极组对应焊接接头区域的母材区。

优选的，所述热影响区微电极组中至少有1列微电极对应焊接接头区域中热影响区中的粗晶区；

所述热影响区微电极组中至少有1列微电极对应焊接接头区域中热影响区中的细晶区；

所述热影响区微电极组中至少有1列微电极对应焊接接头区域中热影响区中的部分相变区。