复合钢容器腐蚀原因分析

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1、复合钢容器腐蚀原因分析【摘要】316L不锈钢在酸性环境下出现腐蚀缺陷，通过宏观和微观金相观察对腐蚀缺陷原因进行了检验和分析。结果表明腐蚀缺陷区域均有大面积的焊缝；分析认为316L不锈钢表面进行过补焊，且在补焊区域进行过错误的处理是产生腐蚀缺陷的主要原因。【关键词】316L腐蚀缺陷分析316L是一种耐腐蚀性能优良的Cr-Ni奥氏体不锈钢，Cr和Mo的合金化提高了其抗晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀的能力，从而改善了其在硫酸、磷酸及氯化物中的耐腐蚀性能，被广泛使用在醋酸、磷酸、硫酸、尿素、化纤等行业。由于不锈钢-低合金钢复

2、合板具备了两种不同材料的双重优点，在不影响使用性能的前提下，能大幅降低使用成本，使用范围广泛。某容器低合金钢-不锈钢的复合钢板仅使用一个月就出现了严重的腐蚀现象，本文对其腐蚀原因进行分析。出现腐蚀缺陷的容器为①2000mmX15000mm的硫酸储罐，罐内存放浓度为18%的硫酸，温度为70-80°C,pH值W1,常压工作环境。英筒体钢板材料为低合金钢Q345R与不锈钢316L的复合钢板，其屮Q345R厚度为10mm,316L厚度为3mm。此储罐在交付使用一个月后，对其进行开罐检验的过程中，发现罐内壁局部有严重的腐蚀

3、现象。对储罐内外进行现场勘查后，发现储罐内壁局部有多处腐蚀缺陷。宏观观察腐蚀缺陷面有鳞片状条纹和较多的孔隙，腐蚀状况非常严重。1实验方法在复合钢板的腐蚀缺陷区域和未腐蚀区域分别截取样品，宏观金相样甜采用王水溶液进行腐蚀观察；微观金相样甜进行磨制抛光腐蚀，其屮Q345R一侧用4%硝酸酒精溶液浸蚀，316L一侧用复合试剂浸蚀（硝酸5ml+盐酸15ml+重珞酸钾2.5g+苦味酸lg+酒精30ml）,金相釆用LeicaDM/T-400型金相显微镜进行组织观察。2实验结果与讨论2.1宏观金相观察取复合钢板正常区域与腐蚀缺陷

4、区域的截面样进行对比，发现复合钢板正常区域的交界面平整度远好于腐蚀缺陷区域的交界1何，焊缝宏观特征差异明显。储罐内壁角焊接部分表面取截面经酸洗后形貌，可观察出腐蚀缺陷区域冇明显的大面积焊缝区域，由此判断，该腐蚀缺陷区域进行了修补焊接。2.2微观金相观察如角焊缝焊接示意图（图1）,对316L侧焊缝进行夹杂物评级为B3、D0.5。铁磁化后，焊缝带有顺磁性，用铁屑磁畴显示除缺陷外其他部分，没有明显的内部缺陷。试样经硝酸酒精试剂浸蚀后观察组织，在复合钢板的腐蚀缺陷区域可以观察到明显的焊缝组织。进一步观察微观组织Q345R

5、侧，A部位为Q345R钢的母材组织，白色为铁素体，黑色为珠光体（图2）；B部位为其侧热影响区组织，白色网状先共析铁素体沿过热后奥氏体晶界分布，白色针状贝氏体沿晶界向晶内生长；再用复合试剂浸蚀，C部位为焊缝组织，奥氏体和枝晶状铁素体呈柱状晶分布（图3）,并向316L侧热影响区过度；D部位为母材组织，奥氏休和带状分布铁索体呈李晶分布，晶内有少量MC碳化物（图4）。2.3分析与讨论一般情况下，复合钢板中由于不锈钢和低合金钢含碳量的差异，奥氏体与珠光体对碳的溶解度不同，且奥氏体钢中较高的珞含量对碳具有较强的吸附力，因此在

6、复合板的过渡区要发生碳迁移现象，低合金钢侧形成脱碳层，不锈钢侧形成增碳层。但本实验通过宏观微观金相检验，均可观察到腐蚀区域冇明显的焊缝，由此得出复合板除了正常的碳迁移现象，其316L不锈钢表面还进行过补焊，这是该复合钢板产生腐蚀缺陷的重要原因。316L是一种超低碳奥氏体不锈钢，在一般情况下能够很好的适应于熔化焊接，在焊态下都具有良好的塑性和韧性，不易产生晶间腐蚀。在对现场进行勘察时发现，该储罐的环焊缝并未出现腐蚀现象，而复合钢板衣面的补焊区域短时间内及出现严重的腐蚀缺陷。由此可以推断出补焊区域进行过错误的处理，如

7、焊前、焊后的各种冷、热加工（如切削、打磨、划伤、冷热矫形、焊后热处理及多次补焊等）不当引起残余应力、打磨抛光时破坏表面钝化膜，使焊区各部位与腐蚀性介质直接接触，这些都会导致补焊区域的抗腐蚀能力明显下降。3结论316L不锈钢作为容器内壁，在浓度为18%的硫酸酸性环境下环境下出现严重腐蚀缺陷，通过宏观微观金相检验，结果显示腐蚀缺陷区域均有大面积焊缝；经分析，316L不锈钢表面进行过补焊，并在补焊区域进行过错误的处理是产生腐蚀缺陷的主要原因。参考文献：1］张明慧，杨兴全.化工腐蚀与防护技术［M］・成都：成都科技大学出版

8、社，1998［2］中国机械工程学会焊接学会.焊接手册［M］.北京：机械工业出版社，1662：597：3］廣晓玲.316L不锈钢薄壁管的焊接［J］.中国井矿盐,2010,41：30-32作者简介辛军（1959-）,男，江苏连云港人，同济大学本科毕业。1985年以来主要从事材料检验检测、特种设备检验检测的工作。