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    太阳能热水器水箱晶间腐蚀与其应对措施

    来源:   发表时间:2016/11/16 14:35:52  点击次数:【340】


      存在狭缝的钢制太阳能热水器贮热水箱会导致缝隙腐蚀,其发生的腐蚀机理与孔蚀类似。缝隙内是缺氧区,成为阳极,其后产生自催化加速作用。一方面,缝内外构成氧浓度差电池,导致阴阳极反应的金属氯化物水解,缝内酸性升高;另一方面,封口处Fe2+与其在阴极上产生的OH-结合成Fe(OH)2,进而氧化成Fe(OH)3沉积堵塞在缝口,发展为闭塞电池,导致腐蚀加剧。由于缝隙腐蚀的临界电位比点蚀还低,当有窄缝时,缝隙腐蚀更易发生。尤其是304不锈钢对氯离子较敏感,浓度愈大,点蚀临界电位愈低,就愈易发生点蚀。不锈钢表面被水垢或铁锈所玷污,也易引起点蚀。为防止缝隙腐蚀,在设计上朝水面一侧避免存在缝隙,焊接接头以对接代替搭接;在不锈钢中添加Cr、Mo元素(避免混入硫元素)提高材质的电极电位,采用抗点蚀性能好的Mo奥氏体不锈钢(如316不锈钢)或含Mo的高纯铁素体不锈钢(如用YUS190钢代替304不锈钢钢)制作水箱。

      用铝作保护阳极,焊接时被挤出的铝把焊缝封死,更好地保护了缝内金属。但在水箱中使用的不锈钢板有离子化倾向会引起腐蚀,此时应在两片SUS304不锈钢板中夹入一块诸如铝、镁之类的金属,后把这两片不锈钢焊接,就能明显减少不锈钢在日光照射下的离子化倾向,防止腐蚀。此外,利用无定性合金涂覆也可防阳光腐蚀。但采用牺牲阳极的方法有不少问题,不仅使操作变得困难,且使焊接最佳范围变窄,使牺牲阳极溶出的地方产生腐蚀。

      太阳能热水器水箱晶间腐蚀与其应对措施

      认为经焊接的不锈钢,在熔合区和过热区有Fe4C、Cr4C析出,使靠近晶粒边界的狭窄区带的铬含量贫化,导致不锈钢失去“不锈钢特征”,发生晶间腐蚀。晶间腐蚀严重时,受拉伸应力时会出现晶间裂纹或断裂。

      采用超低碳(含碳量最好小于0.03%)的不锈钢或加入稳定性元素(Ti或Nb)能将出现敏化的危险降到最低限度,但并不能保证不出现敏化。TiC或NbC是更稳定的碳化物,比含铬碳化物更难成核。另外,在550~850℃范围内尽可能使时间最短;亦可做固溶处理:即为把所形成的碳化铬溶解,将材料加热至1050℃左右,随之急骤冷却,使新的碳化铬来不及生成。

      太阳能热水器水箱的腐蚀原因及防护方法总结

      我们应根据具体环境正确选择材质,了解水箱腐蚀产生的机理和防腐技术,采用先进的科研成果和产品对水箱进行防腐涂装,并进行耐水、耐热、耐温变等试验和最优经济分析,杜绝上述各类腐蚀的发生,延长水箱的使用寿命。

      概括来说,可采用如下措施防止水箱腐蚀:

      1.正确地进行水箱的结构及工艺设计;

      2.根据使用环境正确选用耐蚀材料;

      3.尽可能改善腐蚀环境;

      4.采用电化学保护法;

      5.在材料上涂覆保护涂层。

      此外,若使腐蚀的实际监控检测手段不断科学化,将能更有效地控制水箱腐蚀。

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