工業(yè)純鈦在海水中的耐焊縫腐蝕、耐點腐蝕和耐沖擊腐蝕性都比較好應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲憊的敏感性也不嚴峻。在高速度的活動海水(例如36.6m/s)中,沖蝕速度有些進步。當(dāng)海水中含有沙粒等沖突性顆粒時,關(guān)于鈦的耐沖蝕性有一些影響,可是不像銅合金和鋁合金那樣嚴峻。在海水中,鈦也是最理想的抗空泡腐蝕的原料。但由于鈦在海水中既不腐蝕又無毒性,是海洋生物附著的杰出場所,這在實踐運用中是一個有待處理的問題。
焊縫腐蝕是在隙間方位產(chǎn)生的部分腐蝕現(xiàn)象,隙間能夠是構(gòu)造發(fā)生的(如法蘭銜接面或墊片面、管與管板銜接處,螺栓或鉚釘?shù)?銜接面等),也能夠結(jié)垢或沉積物下的覆蓋面致使的。
鈦的焊縫腐蝕具有以下的特征和規(guī)則:
(1)焊縫腐蝕的產(chǎn)生都有一個孕育期,孕育期長短與許多要素有關(guān)。鈦在氯化鈉溶液中,氯離子濃度越高、溫度越高、pH值越低.焊縫腐蝕的敏感性越強、孕育期越短。
(2)焊縫中的溶液成分和pH值,與本體溶液完全不一樣。通常 說來,焊縫中的氧濃度較低、氯離子和氫離子濃度較高(pH值低 于本體溶液)焊縫內(nèi)的pH值可降低到<1,焊縫中的電極電位變得更負,從而使得焊縫中的鈦處于活性狀況。實驗室電化學(xué)測定表 明,各種鹵化物離子的焊縫腐蝕電位順序為:cl
(3)鈦的焊縫腐蝕通常是在焊縫面的部分方位,而通常不會在整個焊縫面上全部產(chǎn)生腐蝕。焊縫腐蝕的孕育期完畢之后.也即是 一旦“成核”則由于自催化機理使得腐蝕敏捷開展.終究致使部分穿孔而損壞。
(4)鈦焊縫腐蝕的產(chǎn)生進程中常常隨同吸氫,甚至運用金相顯微鏡能夠觀察到鈦材中針狀氫化物的存在。跟著吸氫量的添加.表 面的氫化物不斷添加,使得腐蝕全部加速。與此一起,氫不斷的滲透到金屬內(nèi)部,內(nèi)部的氫化物沉積能夠成為應(yīng)力腐蝕開裂的裂紋源,致使外應(yīng)力作用下的開裂。
(5)鈦的焊縫腐蝕進程分為兩個期間:孕育期和活性溶解期。在孕育期的開始期間,焊縫表里進行著相同的反響。其陰極反響耗費了焊縫溶液中的氧,當(dāng)焊縫中氧匱乏之后,陰極反響只在焊縫外 進行,焊縫內(nèi)首要進行陽極反響,即鈦的陽極溶解。跟著焊縫內(nèi)鈦離子的不斷添加,為了保持焊縫中正負離子的電荷平衡,氯離子不 斷搬遷進人焊縫中。一起鈦離子在焊縫中積累產(chǎn)生水解反響,生成 白色的腐蝕產(chǎn)品氫氧化鈦,氫氧化鈦脫水之后的白色腐蝕產(chǎn)品為Ti2。水解反響使得焊縫內(nèi)的pH值降低,進一步損壞了鈦板的鈍態(tài)。所以焊縫腐蝕的孕育期一旦完畢,其開展是非常敏捷的,這即是所謂的“自催化作用”。
(6)鈦的焊縫腐蝕的“幾許因數(shù)”,包括焊縫長度、焊縫寬 度和焊縫表里的面積之比等因數(shù)。這些數(shù)值通常需求關(guān)于詳細體系進行實驗斷定,并不是理論猜測能夠得到的。由實驗可知,窄縫的焊縫腐蝕傾向比寬縫大得多,通常焊縫的寬度在0.5mm以下。
鈦的焊縫腐蝕與環(huán)境溫度、氯化物品種和濃度、pH值以及縫隙的巨細和幾許形狀等許多要素有關(guān)。此外,鈦與聚四氟乙烯、鈦與石棉等非金屬構(gòu)成的焊縫比鈦與鈦構(gòu)成的焊縫愈加具有焊縫腐蝕的敏感性。前期以為鈦在海水、鹽霧中根本不產(chǎn)生焊縫腐蝕,后來在高溫氯化物介質(zhì)中(如海水熱交換器)、濕氯氣中(如濕氯氣列管式冷凝器)、氧化劑緩蝕的鹽酸溶液、甲酸和草酸溶液等介質(zhì)中,都相繼產(chǎn)生了焊縫腐蝕損壞。