Onderzoek naar de oppervlaktecorrosieweerstand van composietplaten van titaniumstaal in gesimuleerd zeewater
Titanium stalen composietplaatcombineert de uitstekende corrosieweerstand van titaniummateriaal met de voordelen van hoge sterkte en lage kosten van staal, en is een onmisbaar structureel materiaal voor corrosiebestendige apparatuur zoals drukvaten, chemische reactievaten, warmtewisselaars en pijpleidingen voor aardolietransport.
Lassen is een belangrijk middel voor het vervaardigen van composietplaten van titaniumstaal, en de kwaliteit van het lassen heeft rechtstreeks invloed op de levensduur van de composietplaten. Het lassen van titaniumstaalcomposietplaten behoort tot de categorie van het lassen van ongelijksoortige materialen. Momenteel worden commerciële titaniumstaalcomposietplaten in China meestal gevormd door explosief lassen. Als gevolg van de onmiddellijke hoge temperatuur en de sterke impactkracht die door de explosie worden gegenereerd, kunnen er lasfouten optreden, zoals onzuiverheden, poriën en scheuren op het verbindingsvlak van de composietplaat. De afgelopen jaren heeft laserlassen met laserstralen met een hoge energiedichtheid als warmtebron zich snel ontwikkeld vanwege de voordelen van een sterke lokale warmte-inbreng, een klein thermisch impactbereik en een goede beheersbaarheid. Vooral met laser-additive manufacturing-technologie wordt smeltlassen van verschillende materialen uit titaniumstaal mogelijk door het toevoegen van een tussenliggende overgangslaag. Op basis van laseradditieve productietechnologie met poedertoevoer heeft het onderzoeksteam met succes composietplaten van titaniumstaal vervaardigd met mechanische eigenschappen die voldoen aan de vereisten van de nationale norm GB/T 8547-2019
Vraag TA2/S30408 titanium stalen composietplaat aan.
Composietplaten van titaniumstaal worden gebruikt in ruwe omgevingen en ruwe omgevingsfactoren kunnen het falen van de gelaste structuur van de composietplaat versnellen. Corrosiefalen is een van de meest voorkomende faalvormen. Zodra de titaniumstaalcomposietplaat defect raakt, zal dit de betrouwbaarheid van de apparatuur ernstig aantasten en een bedreiging vormen voor de veiligheid van personen en eigendommen.
Beginnend bij het productieproces van titaniumstaalcomposietplaten, bestudeert dit artikel de oppervlaktecorrosieweerstand van explosiegelaste titaniumstaalcomposietplaten, additief vervaardigde titaniumstaalcomposietplaten en spanningsverlichte additieve composietplaten met behulp van een gesimuleerde 3,5% NaCl-oplossing van zeewater als de corrosief medium.
Experimentele materialen en methoden
Er zijn drie methoden voor het vergelijken en analyseren van de corrosieweerstand van oppervlaktecoatings
Titanium stalen composietplaat.
(1) Gegloeide explosieve composietplaat TA2/Q345R;
(2) Origineel additieve productie-composietplaat TA2/S30408 (inclusief Cu-tussenlaag);
(3) Met additieven vervaardigde composietplaat TA2/S30408 na ontlaten van spanning (300 graden, 4 uur isolatie).
Gebruik een draadsnijmachine om het elektrochemische monster te snijden (monstergrootte 5 mm × 10 mm × 5 mm), was het monster met watervrije alcohol en föhn het droog. Het oppervlak van het niet-testmonster is aan de koperdraad gesoldeerd, waardoor een goed contact wordt gegarandeerd. Vervolgens wordt het testmonster met de voorkant naar beneden in de koude inbeddingsmal geplaatst en ten slotte wordt epoxyhars in de mal gegoten om uit te harden en te vormen. Na het uit de vorm halen wordt het oppervlak van het monster gepolijst met 5-20 μm metallografisch schuurpapier (van grof naar fijn) op een watermolen, gepolijst met 1 μm diamantoplossing en 0.3 μm aluminiumoxide-suspensie , gespoeld met watervrije alcohol en gedroogd voor later gebruik. Elektrochemische prestatietests werden uitgevoerd met behulp van een elektrochemisch werkstation (CHI660E) met een 3-elektrodesysteem. De werkelektrode was de titaniumlaag op het testoppervlak van het monster, de tegenelektrode was een grafietelektrode en de referentie-elektrode was een verzadigde calomelelektrode (SCE). Het corrosieve medium is een NaCl-oplossing van 3,5% en het volume van de corrosieve oplossing voor elke groep monsters is niet minder dan 100 ml. Voer AC-impedantie- en polarisatiecurvetests uit nadat de potentiaal is gestabiliseerd. De amplitude van de AC-impedantietest is 5 mV en de scanfrequentie wordt geregeld tussen 0,1 Hz en 10 kHz. Het scannen van de polarisatiecurve begint bij 50 mV onder het zelfcorrosiepotentieel en eindigt bij 1,5 V, met een scansnelheid van 5 mV/s. Gebruik ten slotte een elektronische balans om het monster voor en na corrosie te wegen, en bereken de corrosiesnelheid met behulp van de gewichtsverliesmethode.
