海水介质下铜合金空冷器管失效原因分析.pdf

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1、海水介质下铜合金空冷器管失效原因分析缪红建丁雪峰2王永红’(1．江苏南通申通机械有限公司南通226011；2。海军驻上海地区舰炮系统军事代表室上海200135)[摘要]某型柴油机空气冷却器在服役过程中发现铜管腐蚀泄漏，铜管已经由内壁向外壁腐蚀穿孔。文中采用化学成分分析、金相分析、显微硬度测试、腐蚀表面形貌分析(SEM和EDS)等方法对空冷器管的腐蚀失效原因进行分析，结果表明：海水介质下，海洋生物在管内壁的沉积以及海水中腐蚀性氯离子、硫离子与铜基体引起微电池反应是空冷器管腐蚀穿孔的主要原因，并提出了相应的腐蚀控制建议。[关键词]空冷器管；海水；失效[中图分类号]TG174[文献标志码

2、]A[文章编号]1001—9855(2015)02—0079—04FailureanalysisofcopperalloytubeofaircoolerundertheseaMIAOHong-jian’DINGXue．feng2WANGYong．hong’(1．NantongShentongMachineryCo．，Ltd．，Nantong226011，China；2．MilitaryRepresentativeOficeoftheNavalNavyinShanghaiArea，Shanghai200135，China)Abstract：Acorrosionleakhasbeenf

3、oundonacopperalloytubeofaircooleronadieselengineinservice．Whichappearsasaholefrominnerwalltooutersurface．ThisPapercarriesouttheanalysisofco~osionfailureoftheaircoolerthroughchemicalcompositionanalysis，metallurgicalanalysis，microhardnesstest，andmorphologyanalysisofthecorrosionsurfacebyScanningE

4、lectronMicroscope(SEM)andEnergyDispersiveX—raySpectroscopy(EDS1．ItisindicatedthatthecorrosionholeontheairCOOlerismainlycausedbythedepositofthemarinecreaturesontheinnerwall，andthemicrobatteryreactionbetweencoppermatrixandcorosivechlorideionandsulphurioninthesea．Severalsuggestionshavebeenprovide

5、dforthecorrespondingcorrosioncontrO1．Keywords：aircoolertube；seawater；failure引言管和散热片的缝隙中通过。STKL系列柴油机空气冷却器，其核心空冷船用柴油机空气冷却器，是一种高效紧凑型换器管的材料牌号为CuNilOFe1．6Mn，规格为外径热设备，用于冷却柴油机增压器后空气，提高柴油12mm、壁厚0．8mm，管外介质为空气，工作温机工作效率¨。J。柴油机空冷器为翅片式换热器，度为40~C～200~E；管内工作介质为常温海水，工使用海水作为冷流体对热流体空气进行冷却。其芯作压力为0．3MPa。一般在使用一年后，

6、空冷器冷组一般由均匀分布的铜管和套装在铜管上的散热片却管会出现腐蚀现象。为了查明空冷器管的腐蚀原组成。海水在铜管内流动，空气则在垂直方向从铜因，确保空气冷却器连续可靠运行，对空冷器管进[收稿日期]2014—09—17；[修回日期]2014—10—16[作者简介]缪红建(1977一)，男，高级工程师，研究方向：船用热交换器的研究与开发。丁雪峰(1978一)，男，工程师，研究方向：船舶设备的检验和验收工作。含有基体元素和海水中的元素，其中主要腐蚀性元下改进措施：素为cI和s，无产物的内壁主要为基体元素。腐(1)改进空冷器铜管内壁加工工艺，减少内壁蚀坑内除含有基体元素外，还含有cl和s等

7、腐蚀在铜管成形过程中形成的加工条纹和损伤；提高内性元素。能谱分析结果显示，在腐蚀管内壁产物和壁表面的粗糙度等级，以减少内壁吸附海水中的海内壁均含有腐蚀性元素Cl和S。洋生物，加速形成微电池的可能，延缓腐蚀的发生，提高空冷器管的使用寿命。4．2腐蚀原因分析(2)因为铜管在淡水中表面难以形成纯化保护海水进入空冷器管内时，将冷却系统内的腐膜，故在使用前需对空冷器铜管内壁成膜处理，空蚀产物以及海洋生物一并带入，吸附于冷却管内冷器制作完成后，在硫酸亚铁溶液中浸泡24h，使壁]，