鈦設(shè)備的焊區(qū)腐蝕與鈦中的鐵含量和其他穩(wěn)定元素的含量有關(guān),我國(guó)對(duì)于各級(jí)別工業(yè)純鈦中鐵含量的規(guī)定,分別為0.15%(TA1),0.30%(TA2)和0.40%(TA3)。這些數(shù)據(jù)均超過鐵在鈦中的固溶度極限,因此必然存在Ti-Fe第二相的析出。鐵在鈦中固溶度為0.05%-0.10%,為了防止焊區(qū)腐蝕的發(fā)生,英國(guó)的規(guī)范規(guī)定在硝酸體系中,鈦中的鐵鎳總含量應(yīng)低于0.05%。焊區(qū)腐蝕的原因常常與焊區(qū)中晶間的第二相金屬間化合物的擇優(yōu)陽極溶解有關(guān)系,其腐蝕形態(tài)、特征和機(jī)制與不銹鈦或鋯的焊區(qū)晶間腐蝕的本質(zhì)相仿。
鈦制設(shè)備不可避免焊接操作,因此鈦的焊區(qū)腐蝕時(shí)有報(bào)道。焊區(qū)包括焊縫<熔化區(qū)>,熱影響區(qū)(常分為高溫?zé)嵊绊憛^(qū)和低溫?zé)嵊绊憛^(qū))及基體母材。焊區(qū)腐蝕不論發(fā)生在焊縫,熱影響區(qū)或熱影響區(qū)與母材的交界位置,都是與金屬的組織結(jié)構(gòu)變化及第二相的析出相關(guān)聯(lián)的?,F(xiàn)實(shí)操作中需要特別注意的是,有些所謂的“焊區(qū)腐蝕”實(shí)際并非焊區(qū)的組織變化引起的,應(yīng)該注意鑒別切勿誤判。筆者曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)焊接操作失誤造成鐵污染,由此加快焊區(qū)的吸氫而加快腐蝕。也有焊接法蘭的焊接面處于縫隙面上,疑為焊區(qū)腐蝕實(shí)為縫隙腐蝕。
國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的焊區(qū)腐蝕的鈦設(shè)備有,濃縮檸檬酸的列管式熱交換器,回收電鍍鉻溶液(含氟硼酸根)的薄膜蒸發(fā)器,輸送氣化氫氣體的焊接鈦管等,它們都發(fā)生在焊區(qū)的熱影響區(qū)與母材的交界處,形成明顯的腐蝕溝槽。國(guó)外也報(bào)道過硝酸,二氧化氯,含氧化劑的乙酸,含二氧化鈦的硫酸,含氟硼酸鹽或氟硅酸鹽的電鍍液等,發(fā)生焊區(qū)優(yōu)先腐蝕的事例。許多鈦合金以力學(xué)性能為主要發(fā)展方向,應(yīng)用于航空和航天工業(yè)。但是隨著鈦在一般工業(yè)中的應(yīng)用擴(kuò)大,鈦在不同介質(zhì)中的耐腐蝕特性,也已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。一般而論,使鈦的氧化膜處于穩(wěn)定的介質(zhì),也就是使金屬鈦維持耐蝕性的介質(zhì)。所以這個(gè)介質(zhì)一般都是氧化性的介質(zhì),或者是中性、弱還原性的介質(zhì)。如海水、氯化物溶液、氧化性無機(jī)酸溶液、溶度低于3%HC1和低于4%H2S04溶液等。而鈦在還原性酸溶液中是不耐腐蝕的,鈦合金Ti-Pd(如Ti-0.2Pd及Ti-0.05Pd)和Ti-Ni-Mo(如Ti-0.8Ni-0.3Mo)的耐腐蝕性有所提高。而還原性酸中添加重金屬鹽有明顯的緩蝕作用,可以提高鈦的耐腐蝕性。氧化性介質(zhì)太強(qiáng)的情形,例如干氯氣、發(fā)煙硝酸等,由于破壞了原有的氧化膜,使得鈦表面的氧化反應(yīng)過于激烈,則鈦存在諸如爆炸著火等非常危險(xiǎn)的情況。