ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимическая коррозия сварных соединений из "Прочность сварных конструкций в агрессивных средах" В других случаях, например при сварке разнородных сплавов, картина неоднородности может быть более сложной. Таким образом, сварное соединение представляет собой сложную гетерогенную систему. В связи с этим для сварных соединений характерна повышенная термодинамическая неустойчивость и, следовательно, повышенная чувствительность металла к воздействию агрессивной среды. Наиболее ощутимо влияние термодинамической неустойчивости и неоднородности свойств, вызванной ТФХМВ сварки, проявляется при электрохимической коррозии как в напряженном, так и в ненапряженном состояниях, поэтому остановимся на некоторых характерных особенностях электрохимической коррозии сварных соединений. [c.14] Электрохимическая коррозия является следствием термодинамической неустойчивости металла и представляет собой самопроизвольное разрушение металла вследствие электрохимического взаимодействия металла с электролитически проводящей средой в результате сопряженного и независимого протекания двух процессов а) анодного процесса — ионизации атомов и перехода ионов металла в раствор с оставлением эквивалентного количества электронов в металле б) катодного процесса — восстановления окислительных компонентов (деполяризаторов) раствора с присоединением электронов, возникающих в процессе ионизации, (процесс деполяризации). Эти процессы сопровождаются возникновением электрического тока в системе (табл. 2). Электрохимическая коррозия может протекать по гомогенно- и гетерогенноэлектрохимическому механизму [15, 23, 50, 57]. [c.14] Гетерогенно-электрохимический механизм рассматривается как частный случай гомогенно-электрохимического. В основе гетерогенно-электрохимического механизма лежит представление о том, что корродирующий металл представляет собой сложнук систему многих электродов (участков металла с разными электродными потенциалами). Процесс электрохимической коррозии при этом протекает с пространственным разделением анодной и катодной реакции. Исходным положением по гетерогенно-электрохимическому механизму (теория локальных элементов) является представление о том, что коррозия обусловливается действием гальванических макро- и микроэлементов, возникающих на поверхности металла вследствие электрохимической гетерогенности — неэквипотенциальности ее. Поверхность корродирующего металла рассматривается как сложная в общем случае многоэлектродная система, скорость и распределение коррозионных процессов в которой определяются электрохимической характеристикой и площадью, а также сопротивлением между ними. [c.16] Наиболее общий механизм коррозии — гомогенно-электрохимический, т. е. когда катодный и анодный процессы сопряжены и в пространстве и во времени. Однако для условий, когда пространственное разделение катодного и анодного процессов энергетически более выгодно, коррозия цроисходит по гетерогенно-элек-трохимическому механизму. [c.16] Наряду с электрохимическим не исключается принципиальная возможность разрушения металлов в электролитах по химическому механизму. В отличие от электрохимической химическая коррозия представляет собой процесс химического взаимодействия металла с агрессивным компонентом коррозионной среды по реакции Ме+Х- МеХ, т. е. путем ионизации атома металла и восстановления окислительной компоненты раствора в одну стадию, и не сопровождается переносом электрических зарядов в системе. [c.16] Однако термодинамическая неустойчивость металлов, характеризуемая электродным потенциалом, не определяет однозначно кинетики коррозии. Скорость протекания анодной и катодной ре- акций и, следовательно, скорость коррозии согласно законам элек- ч трохимической кинетики определяется общим значением потенци- ала на границе металл — раствор, составом раствора и условиями Х диффузии компонентов или продуктов реакции в растворе, явле- ниями поляризации. [c.17] Некоторые термодинамические закономерности, описывающие эти явления для сварных соединений, приведены в работах [14, 33, 37, 41, 56, 65]. [c.18] ИЗ сталей разных структурных классов и разнородных металлов (табл. 4). [c.20] Примечание. фщ, Фз.х.в Фд—электродные потенциалы металла, шва, зоны тер-иического влияния и промежуточного покрытия. [c.21] Так как в реальной конструкции Fm F , то i iu- Аналогич-ное явление повышенной плотности тока в анодной зоне с малой площадью имеет место при усиленной коррозии зоны сплавления (ножевая коррозия) или в вершине трещины при коррозии в напряженном состоянии (гтр г м). [c.22] Примечание, ф—средний неполяризованный потенциал десяти измерений в каждой партии образцов. [c.23] ДА—максимальный разброс потенциалов, к—средняя скорость коррозии десяти образцов в кипящем 10%-ном растворе НШа. [c.23] Дк—максимальный разброс скоростей коррозии. [c.23] Характерным примером влияния микронеоднородности служит межкристаллитная коррозия сварных соединений, которая возникает в сплавах и средах, когда границы зерен обладают более отрицательными потенциалами и являются активными, малополя-ризующимися анодами. [c.24] Разрушение сварных конструкций при коррозии может быть вызвано не только анодными процессами растворения, но и изменением несущей и деформационной способности материала вследствие сорбционных процессов, приводящих к адсорбционному и абсорбционному понижению прочности. Компоненты среды и продукты реакций, вызывающие эти эффекты, имеются непосредственно в среде или появляются в результате коррозионных процессов. Наибольшее влияние на работоспособность конструкций при коррозии оказывает наводораживание. [c.24] К основным типам и видам коррозионных разрушений сварных соединений относятся (табл. 6) сплошная или общая (равномерная и сосредоточенная) коррозия, когда роль напряженного состояния второстепенна местная (структурная и точечная) коррозия коррозионно-усталостные разрушения хрупкого типа (статические, повторно-статические, циклические), характеризующиеся развитием магистральной трещины без заметных макропласти-ческих деформаций. [c.24] Наиболее опасны и внезапны коррозионно-механические разрушения сварных соединений и конструкций, вызванные совместным воздействием коррозионной среды и напряжений при статических (коррозионное растрескивание), повторно-статических и циклических нагрузках. Эти разрушения могут иметь как межкристаллит-ный, так и транскристаллитный характер (см. гл. 4). [c.26] Вернуться к основной статье