Page 58 - 腐蚀与防护2024年第十一期

刘雪辉, 等: 高强低合金钢焊接接头在海水中的初期腐蚀行为

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532nm , 扫描区间为100~1500cm 。 扫描 开 尔 文 探 针 ( SKP ) 和 扫 描 振 动 电 极 技 术
1.4 电化学测试 ( SVET ) 的扫描速率均设置为 500 μ m / s 。所有试

电化学测试采用 VMP3BioLo g ic 多通道电化 验均在相 同 的 环 境 温 度 和 相 对 湿 度 下 进 行。在
学工作站和标准三电极体系进行。焊接接头的不同 SVET 测试中, 试样表面会因为电化学反应形成离
区域分别作为工作电极, 铂片为辅助电极, 饱和甘汞 子浓度梯度, 从而产生电位差, 采用公式( 1 ) 将测量
电极( SCE ) 为参比电极。测试前将电极非工作区域 的电位差转化为试样表面的电流密度 [ 11 ] 。

进行密封, 保留面积为1cm 的工作面。以洁净天 ΔE
2
J=- σ ( 1 )
然海水为电解液, 在开路电位下进行电化学阻抗谱 A

2
( EIS ) 测试, 扫描频率范围为10mHz~100kHz , 扰 式中: J 为电流密度, A / m ; σ 为海水的电导率, S / m ;

动电位的振幅为10mV 。采用ZSim pWinV3.10软 ΔE 为振动幅度上的电位差, V ; A 为振动幅度, m 。
件对 EIS数据进行拟合。动电位极化曲线扫描范 2 结果与讨论

围为-0.25~0.25V ( 相对于开路电位), 扫描速率

为0.167mV / s 。 2.1 显微组织
1.5 微区电化学测试 从图1可以看出, 高强低合金钢焊接接头不同
微区电化学测试采用普林斯顿 VersaSCAN 电 区域的显微组织正常, 没有明显的组织缺陷。高强

化学扫描系统, 测量时选用步进工作模式。测试过 低合金钢焊接接头的母材区由铁素体和珠光体双相
程中保持探针与试样表面距离为100 μ m , 扫描步长 组织组成; 热影响区组织为粒状贝氏体; 焊缝区的显

设置为500 μ m , 振动频率为80Hz , 振幅为30 μ m 。 微组织由铁素体和粒状组织组成。

图1 高强低合金钢焊接接头不同区域的显微组织

Fi g 1 MicrostructureofBM a HAZ b andWM c inthewelded j ointofhi g hstren g thlowallo y steel
2.2 电化学测试结果 极化曲线阴极部分受到氧扩散过程控制。对极化曲

从图2可以看出, 在海水中浸泡1h后, 高强低 线进行拟合得到焊接接头不同区域的电化学参数如
合金钢焊接接头母材区、 热影响区和焊缝区极化曲 表1所示。由表1可知: 焊接接头不同区域在海水
线的阳极部分基本重合, 均表现为活性溶解特征。 中浸泡初期的腐蚀电位( E corr ) 比较接近; 焊缝区浸
) 最小, 耐蚀性最好。
泡初期的腐蚀电流密度( J corr
表1 高强低合金钢焊接接头不同区域极化曲线的
电化学参数

Tab.1 Electrochemical p arametersof p olarizationcurvesof

differentzonesinhi g hstren g thlowallo y steelwelded j oint

区域 E corr V J corr Acm -2 )
/
/(·
母材区 -0.678 2.02×10 -5
热影响区 -0.680 1.23×10 -5
焊缝区 -0.684 8.99×10 -6
图2 高强低合金钢焊接接头不同区域在海水中浸泡1h后的

极化曲线 图3为高强低合金钢焊接接头不同区域在海水

Fi g .2 Polarizationcurvesofdifferentzonesofhi g hstren g thlowallo y 中浸泡1h后的电化学阻抗谱。低频下材料的阻抗

steelwelded j ointimmersedinseawaterfor1h 模量可用于 评 估 材 料 的 耐 蚀 性 [ 12 ] 。 从Bode 图 可
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