金屬波紋管的腐蝕問(wèn)題課件

金屬波紋管的腐蝕問(wèn)題

淺析南京工業(yè)大學(xué)波紋管研究中心李永生金屬波紋管的腐蝕問(wèn)題

淺析南京工業(yè)大學(xué)波紋管研究中心1內(nèi)容金屬材料腐蝕的基本概念；金屬波紋管腐蝕的類型引發(fā)金屬波紋管腐蝕的因素防護(hù)措施內(nèi)容金屬材料腐蝕的基本概念；2研究金屬波紋管腐蝕的重要性波紋管是一種很特殊的構(gòu)件。波紋管是管系中十分關(guān)鍵又比較薄弱的環(huán)節(jié)。波紋管的材料多為奧氏體不銹鋼，它對(duì)若干介質(zhì)和鹵素離子極為敏感。發(fā)生的波紋膨脹節(jié)腐蝕失效案例已占各種失效案例的笫一位。因此研究波紋管的腐蝕與防護(hù)問(wèn)題十分重要。研究金屬波紋管腐蝕的重要性3腐蝕的種類金屬腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕指整個(gè)金屬表面均發(fā)生腐蝕，可以是均勻的也可以是不均勻的。局部腐蝕的種類很多：如點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、腐蝕疲勞、選擇腐蝕等。從腐蝕失效案例看：局部腐蝕占82.2％，全面腐蝕占17.8％。局部腐蝕危險(xiǎn)性極大，往往在沒(méi)有預(yù)兆的情況下，構(gòu)件突然爆(斷)裂腐蝕的種類金屬腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕。4金屬波紋管腐蝕的常見(jiàn)類型點(diǎn)腐蝕應(yīng)力腐蝕晶間腐蝕金屬波紋管腐蝕的常見(jiàn)類型點(diǎn)腐蝕5點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕是一種腐蝕集中在金屬表面數(shù)十微米且向縱深發(fā)展的腐蝕形式點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕是一種腐蝕集中在金屬表面數(shù)十微米且向縱深6點(diǎn)蝕的外觀形貌1)金屬表面腐蝕極其輕微，只是局部出現(xiàn)腐蝕小孔。2)表面看上去不是蝕坑，凹坑仍呈金屬光澤。3)蝕坑尺寸很小，且被腐蝕物蓋。點(diǎn)蝕的外觀形貌1)金屬表面腐蝕極其輕微，只是局部出現(xiàn)腐蝕小7波殼上的點(diǎn)腐蝕空洞

點(diǎn)蝕造成波紋管壁穿孔，使大量介質(zhì)外洩，引發(fā)事故。波殼上的點(diǎn)腐蝕空洞點(diǎn)蝕造成波紋管壁穿孔，使大量介質(zhì)外洩，引8現(xiàn)場(chǎng)用高溫樹(shù)脂堵漏現(xiàn)場(chǎng)用高溫樹(shù)脂堵漏9點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕的交互作用由于波殼受到拉應(yīng)力的作用，往往造成腐蝕由點(diǎn)蝕開(kāi)始，呈樹(shù)枝狀裂紋沿波殼壁厚縱深方向延伸，最終造成點(diǎn)蝕加應(yīng)力腐蝕的失效破裂。點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕的交互作用由于波殼受到拉應(yīng)力的作用，往往造成腐10點(diǎn)蝕發(fā)生的條件當(dāng)不銹鋼和鋁等金屬材料表面鈍化膜被破壞并接觸含有鹵族離子溶液時(shí)。點(diǎn)蝕發(fā)生的條件113000X下316L夾雜物形貌

3000X下316L夾雜物形貌12點(diǎn)腐蝕位置和夾雜物能譜分析

點(diǎn)腐蝕位置和夾雜物能譜分析

13影響點(diǎn)腐蝕的因素1.材料方面1)合金元素的影響含Cr量的增大，致使點(diǎn)蝕電位向正方向移動(dòng)，Mo是抑制活性金屬表面溶解的重要元素，在氯離子存在的環(huán)境中，為再鈍化爭(zhēng)取了時(shí)間，防止了膜的破壞，所以在有氯離子的環(huán)境中應(yīng)該首選高Cr、含Mo含N的奧氏體不銹鋼。影響點(diǎn)腐蝕的因素1.材料方面14影響點(diǎn)腐蝕的因素2)熱處理的影響固溶處理可以大大降低金相組織中因形變而產(chǎn)生的位錯(cuò)的密度，使合金中的成分均勻化，消除偏析，修復(fù)材料表面因形變而破壞的鈍化膜，恢復(fù)和提高材料表面的再鈍化能力，使點(diǎn)蝕得到有效的抑制。3)表面質(zhì)量。影響點(diǎn)腐蝕的因素2)熱處理的影響15影響點(diǎn)腐蝕的因素2.環(huán)境方面

1)鹵族元素。尤其是Cl-，含有氯離子的鹽溶液如海水、原油及露點(diǎn)以下的高爐氣體對(duì)波紋管易引發(fā)點(diǎn)蝕。

2)溫度影響。溫度升高，Cl-活化能顯著提高，點(diǎn)蝕坑數(shù)目急劇增多。

3)流動(dòng)狀態(tài)。金屬的點(diǎn)蝕在介質(zhì)處于靜止時(shí)易發(fā)生。

4)氧含量。當(dāng)環(huán)境或介質(zhì)中缺氧時(shí)，點(diǎn)蝕發(fā)生的概率明顯降低。

5)PH值。PH值對(duì)不銹鋼點(diǎn)蝕的產(chǎn)生影響不大。影響點(diǎn)腐蝕的因素2.環(huán)境方面16應(yīng)力腐蝕(SCC)應(yīng)力腐蝕是金屬在拉應(yīng)力和特定環(huán)境共同作用下引起的脆性斷裂，英文縮寫(xiě)SCC（StressCorrosionCracking）SCC是一種腐蝕速度快，且往往是在不出現(xiàn)任何預(yù)兆的情況下發(fā)生的迅速而突然的破壞斷裂。由于波紋管自身的特點(diǎn)，促使它比一般結(jié)構(gòu)件對(duì)應(yīng)力腐蝕更敏感。應(yīng)力腐蝕(SCC)應(yīng)力腐蝕是金屬在拉應(yīng)力和特定環(huán)境17SCC占總腐蝕事故的％

調(diào)查范圍

材料調(diào)查年限占腐蝕事故％美國(guó)杜邦化學(xué)公司各種材料3年23日本三菱化機(jī)公司各種材料10年

45.6日本國(guó)內(nèi)綜合調(diào)查不銹鋼10年35.3日本石油化工廠各種材料10年42.2美國(guó)原子能電站各種材料10年18.7SCC占總腐蝕事故的％調(diào)查范圍材料調(diào)查18應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕19應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕20應(yīng)力腐蝕外觀形貌應(yīng)力腐蝕破裂時(shí),肉眼難見(jiàn)腐蝕產(chǎn)物，表面光亮如新應(yīng)力腐蝕外觀形貌應(yīng)力腐蝕破裂時(shí),肉眼難見(jiàn)腐蝕產(chǎn)物，表面光亮如21應(yīng)力腐蝕外觀形貌

波殼內(nèi)表面應(yīng)力腐蝕裂紋應(yīng)力腐蝕外觀形貌波殼內(nèi)22應(yīng)力腐蝕斷裂特征

裂紋縱深比其寬度要大幾個(gè)量級(jí)，呈樹(shù)枝狀應(yīng)力腐蝕斷裂特征裂紋縱深比其寬度要23斷口形貌

晶間斷裂呈冰糖塊狀斷口形貌24引發(fā)應(yīng)力腐蝕的三大因素1)敏感材料。合金比純金屬更易發(fā)生應(yīng)力腐蝕。2)特定腐蝕介質(zhì)。對(duì)于某種合金，能發(fā)生應(yīng)力腐蝕與其特定的腐蝕介質(zhì)有關(guān)。而且介質(zhì)濃度一般很低。3)拉伸應(yīng)力。來(lái)源：殘余應(yīng)力和工作應(yīng)力。引發(fā)應(yīng)力腐蝕的三大因素1)敏感材料。合金比純金屬更易發(fā)生應(yīng)力25波紋管應(yīng)力腐蝕的自身因素1.波殼冷擠壓成形的影響1)形變促進(jìn)位錯(cuò)增殖2)形變誘發(fā)形變馬氏體3)

形變導(dǎo)致表面鈍化膜的破裂4)形變促進(jìn)“機(jī)械化學(xué)效應(yīng)”

2.波殼上的拉應(yīng)力影響

1)殘余應(yīng)力

2)工作應(yīng)力3.不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)波紋管應(yīng)力腐蝕的自身因素1.波殼冷擠壓成形的影響26波殼冷擠壓成形的影響

形變促進(jìn)位錯(cuò)增殖波紋管成形工藝。均屬于冷擠壓，在波峰和波谷處產(chǎn)生了塑性形變。塑性變形的機(jī)制。主要是位錯(cuò)的滑移，形變促進(jìn)晶體中位錯(cuò)增殖。位錯(cuò)對(duì)材料的腐蝕性能影響極大，在位錯(cuò)露頭處，原子的活化能較高，裂紋最初易在此處形核并擴(kuò)展。波殼冷擠壓成形的影響

形變促進(jìn)位錯(cuò)增殖波紋管成形工藝。均屬于27

裂紋起裂部位可見(jiàn)到位錯(cuò)腐蝕的痕跡波殼冷擠壓成形的影響

形變促進(jìn)位錯(cuò)增殖裂紋起裂部位可見(jiàn)到位錯(cuò)腐蝕的痕跡28波殼冷擠壓成形的影響

形變誘發(fā)形變馬氏體

形變馬氏體的產(chǎn)生，其轉(zhuǎn)變量隨著奧氏體形變量的增加而增加,由于馬氏體的腐蝕電位比奧氏體低，故在腐蝕環(huán)境中會(huì)優(yōu)先溶解。波殼冷擠壓成形的影響

形變誘發(fā)形變馬氏體

形變馬氏體的產(chǎn)生，29不同加工工藝對(duì)形變馬氏體的影響波峰加工方式液壓脹壓滾壓馬氏體含量(波峰處)2.33.25.1測(cè)點(diǎn)位置號(hào)不同加工工藝對(duì)形變馬氏體的影響波峰加工方式液壓脹壓滾壓馬氏體30波殼冷擠壓成形的影響

形變導(dǎo)致表面鈍化膜的破裂

波紋管在擠壓成形過(guò)程中，從波谷到波峰形變不斷增大，變形量最大達(dá)40％。材料的塑性形變導(dǎo)致不銹鋼表面鈍化膜破裂，降低了合金元素的腐蝕電位，增加了陽(yáng)極電流密度尤其是波峰處材料的應(yīng)變速率遠(yuǎn)大于波谷，這也是為什么應(yīng)力腐蝕的發(fā)生在波峰先于波谷的原因。波殼冷擠壓成形的影響

形變導(dǎo)致表面鈍化膜的破裂

波紋管在擠壓31波殼上的拉應(yīng)力1)波殼上的殘余應(yīng)力：成形殘余應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)力、裝配應(yīng)力等。2)波殼上的工作應(yīng)力：主要包括介質(zhì)壓力（內(nèi)壓或外壓）和位移載荷在波紋管中產(chǎn)生的應(yīng)力。波殼上的拉應(yīng)力1)波殼上的殘余應(yīng)力：成形殘余應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)32應(yīng)力腐蝕過(guò)程和拉應(yīng)力作用

應(yīng)力腐蝕過(guò)程一般可分為三個(gè)階段:

第一階段為裂紋孕育期。因腐蝕過(guò)程的局部化和拉應(yīng)力作用的結(jié)果,使裂紋孕育成核,形成微小凹坑，這一階段約占總斷裂時(shí)間的90％。

第二階段為裂紋擴(kuò)展期。該期是初始裂紋在腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力的共同作用下擴(kuò)展,直至發(fā)展到臨界尺寸所經(jīng)歷的時(shí)間。

第三階段為失穩(wěn)斷裂期。由于拉應(yīng)力的局部集中,裂紋隨應(yīng)力增大而迅速擴(kuò)展,在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生斷裂破壞。應(yīng)力腐蝕過(guò)程和拉應(yīng)力作用應(yīng)力腐蝕過(guò)程一般可分為三個(gè)階段33結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不盡合理

直管外壓旁通平衡型膨脹節(jié)先后失效漏水。工作波紋管與介質(zhì)接觸的表面層有嚴(yán)重的點(diǎn)腐蝕及腐蝕后開(kāi)裂現(xiàn)象，同時(shí)與空氣接觸的表面層已經(jīng)發(fā)生平面失穩(wěn)而開(kāi)裂。平衡波紋管與介質(zhì)接觸的表面層雖然有輕微腐蝕，但是整體情況基本完好。

這種波紋管的設(shè)計(jì)缺陷在于工作波紋管的盲端造成了死角，致使腐蝕介質(zhì)富集，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不盡合理

直管外壓旁通平衡型膨脹節(jié)先后失效漏水。34直管外壓旁通平衡型膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

工作波紋管的盲端造成了死角直管外壓旁通平衡型膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖35金屬波紋管的腐蝕問(wèn)題課件36防止或減輕應(yīng)力腐蝕的措施1)合理選材2)固溶處理3)控制應(yīng)力4)改變環(huán)境防止或減輕應(yīng)力腐蝕的措施1)合理選材37關(guān)于晶間腐蝕

晶間腐蝕是金屬在持定的腐蝕介質(zhì)中沿著金屬晶界發(fā)生的一種局部腐蝕。晶間腐蝕機(jī)理：貧Cr理論當(dāng)奧氏體不銹鋼在敏化溫度范圍內(nèi)加熱，奧氏體中過(guò)飽和的C就會(huì)迅速地向晶界擴(kuò)散與鉻結(jié)合形成CrC

，Cr的含量明顯下降，出現(xiàn)貧鉻區(qū)，這樣，就形成了處于活化態(tài)的晶界貧鉻區(qū)與處于鈍態(tài)的未貧鉻的晶粒區(qū)域，建立起一個(gè)有很大電位差的活化鈍化電池，從而使貧Cr的晶界區(qū)域受到侵蝕，發(fā)生晶界腐蝕。關(guān)于晶間腐蝕晶間腐蝕是金屬在持定的腐蝕介質(zhì)中沿著金屬晶界發(fā)38關(guān)于晶間腐蝕合金成份的影響：1)C：奧氏體不銹鋼中含C量愈高晶間腐蝕的傾向愈嚴(yán)重。2)Cr：能提高不銹鋼耐晶間腐蝕的穩(wěn)定性。

3)Ti：生成穩(wěn)定的TiC化合物，減少C的析出，防止了Cr的貧化。防止晶間腐蝕的措施：選用超低碳不銹鋼、固溶處理。關(guān)于晶間腐蝕合金成份的影響：39關(guān)于幾種耐蝕合金合金NiCrFeMo

CCuN性能60072.015.58.0-----抗SCC，耐高溫。62560.022.04.09.0抗點(diǎn)蝕，SCC，縫隙腐蝕80035.023.0余------≤0.10.75-----抗SCC，耐高溫。82540.021.032.03.0抗SCC，晶間腐蝕和一定水平的抗點(diǎn)蝕。哈氏27658.015.56.016.0耐濕氯等苛刻腐蝕環(huán)境254SMo18206.0≤0.020.80.2抗點(diǎn)蝕，SCC關(guān)于幾種耐蝕合金合金NiCrFe40波紋管加速應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)102小時(shí)20分第一波波峰處裂紋開(kāi)始擴(kuò)散，出現(xiàn)細(xì)微的周向裂紋；118小時(shí)第一波波峰裂紋貫穿。

波紋管加速應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)102小時(shí)20分第一波波峰處裂紋開(kāi)41波紋管加速應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)113小時(shí)15分第四波波峰溶液與空氣交界處出現(xiàn)細(xì)的周向裂紋136小時(shí)10分第四波的裂紋貫穿。波紋管加速應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)113小時(shí)15分第四波波峰溶液42波紋管加速應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)5小時(shí)第二波與的第三波出現(xiàn)周向裂紋；

6小時(shí)30分第二波波峰子午向裂紋貫穿波紋管加速應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)43波紋管的腐蝕控制1)根據(jù)使用環(huán)境，正確選擇材料。2)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行合理的工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3)對(duì)引發(fā)波紋管腐蝕的自身因素要充分認(rèn)識(shí)，采取措施，改善工藝力求將引發(fā)腐蝕的可能性減至最低。波紋管的腐蝕控制1)根據(jù)使用環(huán)境，正確選擇材料。44謝謝大家再見(jiàn)謝謝大家再見(jiàn)45金屬波紋管的腐蝕問(wèn)題

淺析南京工業(yè)大學(xué)波紋管研究中心李永生金屬波紋管的腐蝕問(wèn)題

淺析南京工業(yè)大學(xué)波紋管研究中心46內(nèi)容金屬材料腐蝕的基本概念；金屬波紋管腐蝕的類型引發(fā)金屬波紋管腐蝕的因素防護(hù)措施內(nèi)容金屬材料腐蝕的基本概念；47研究金屬波紋管腐蝕的重要性波紋管是一種很特殊的構(gòu)件。波紋管是管系中十分關(guān)鍵又比較薄弱的環(huán)節(jié)。波紋管的材料多為奧氏體不銹鋼，它對(duì)若干介質(zhì)和鹵素離子極為敏感。發(fā)生的波紋膨脹節(jié)腐蝕失效案例已占各種失效案例的笫一位。因此研究波紋管的腐蝕與防護(hù)問(wèn)題十分重要。研究金屬波紋管腐蝕的重要性48腐蝕的種類金屬腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕指整個(gè)金屬表面均發(fā)生腐蝕，可以是均勻的也可以是不均勻的。局部腐蝕的種類很多：如點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、腐蝕疲勞、選擇腐蝕等。從腐蝕失效案例看：局部腐蝕占82.2％，全面腐蝕占17.8％。局部腐蝕危險(xiǎn)性極大，往往在沒(méi)有預(yù)兆的情況下，構(gòu)件突然爆(斷)裂腐蝕的種類金屬腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕。49金屬波紋管腐蝕的常見(jiàn)類型點(diǎn)腐蝕應(yīng)力腐蝕晶間腐蝕金屬波紋管腐蝕的常見(jiàn)類型點(diǎn)腐蝕50點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕是一種腐蝕集中在金屬表面數(shù)十微米且向縱深發(fā)展的腐蝕形式點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕是一種腐蝕集中在金屬表面數(shù)十微米且向縱深51點(diǎn)蝕的外觀形貌1)金屬表面腐蝕極其輕微，只是局部出現(xiàn)腐蝕小孔。2)表面看上去不是蝕坑，凹坑仍呈金屬光澤。3)蝕坑尺寸很小，且被腐蝕物蓋。點(diǎn)蝕的外觀形貌1)金屬表面腐蝕極其輕微，只是局部出現(xiàn)腐蝕小52波殼上的點(diǎn)腐蝕空洞

點(diǎn)蝕造成波紋管壁穿孔，使大量介質(zhì)外洩，引發(fā)事故。波殼上的點(diǎn)腐蝕空洞點(diǎn)蝕造成波紋管壁穿孔，使大量介質(zhì)外洩，引53現(xiàn)場(chǎng)用高溫樹(shù)脂堵漏現(xiàn)場(chǎng)用高溫樹(shù)脂堵漏54點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕的交互作用由于波殼受到拉應(yīng)力的作用，往往造成腐蝕由點(diǎn)蝕開(kāi)始，呈樹(shù)枝狀裂紋沿波殼壁厚縱深方向延伸，最終造成點(diǎn)蝕加應(yīng)力腐蝕的失效破裂。點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕的交互作用由于波殼受到拉應(yīng)力的作用，往往造成腐55點(diǎn)蝕發(fā)生的條件當(dāng)不銹鋼和鋁等金屬材料表面鈍化膜被破壞并接觸含有鹵族離子溶液時(shí)。點(diǎn)蝕發(fā)生的條件563000X下316L夾雜物形貌

3000X下316L夾雜物形貌57點(diǎn)腐蝕位置和夾雜物能譜分析

點(diǎn)腐蝕位置和夾雜物能譜分析

58影響點(diǎn)腐蝕的因素1.材料方面1)合金元素的影響含Cr量的增大，致使點(diǎn)蝕電位向正方向移動(dòng)，Mo是抑制活性金屬表面溶解的重要元素，在氯離子存在的環(huán)境中，為再鈍化爭(zhēng)取了時(shí)間，防止了膜的破壞，所以在有氯離子的環(huán)境中應(yīng)該首選高Cr、含Mo含N的奧氏體不銹鋼。影響點(diǎn)腐蝕的因素1.材料方面59影響點(diǎn)腐蝕的因素2)熱處理的影響固溶處理可以大大降低金相組織中因形變而產(chǎn)生的位錯(cuò)的密度，使合金中的成分均勻化，消除偏析，修復(fù)材料表面因形變而破壞的鈍化膜，恢復(fù)和提高材料表面的再鈍化能力，使點(diǎn)蝕得到有效的抑制。3)表面質(zhì)量。影響點(diǎn)腐蝕的因素2)熱處理的影響60影響點(diǎn)腐蝕的因素2.環(huán)境方面

1)鹵族元素。尤其是Cl-，含有氯離子的鹽溶液如海水、原油及露點(diǎn)以下的高爐氣體對(duì)波紋管易引發(fā)點(diǎn)蝕。

2)溫度影響。溫度升高，Cl-活化能顯著提高，點(diǎn)蝕坑數(shù)目急劇增多。

3)流動(dòng)狀態(tài)。金屬的點(diǎn)蝕在介質(zhì)處于靜止時(shí)易發(fā)生。

4)氧含量。當(dāng)環(huán)境或介質(zhì)中缺氧時(shí)，點(diǎn)蝕發(fā)生的概率明顯降低。

5)PH值。PH值對(duì)不銹鋼點(diǎn)蝕的產(chǎn)生影響不大。影響點(diǎn)腐蝕的因素2.環(huán)境方面61應(yīng)力腐蝕(SCC)應(yīng)力腐蝕是金屬在拉應(yīng)力和特定環(huán)境共同作用下引起的脆性斷裂，英文縮寫(xiě)SCC（StressCorrosionCracking）SCC是一種腐蝕速度快，且往往是在不出現(xiàn)任何預(yù)兆的情況下發(fā)生的迅速而突然的破壞斷裂。由于波紋管自身的特點(diǎn)，促使它比一般結(jié)構(gòu)件對(duì)應(yīng)力腐蝕更敏感。應(yīng)力腐蝕(SCC)應(yīng)力腐蝕是金屬在拉應(yīng)力和特定環(huán)境62SCC占總腐蝕事故的％

調(diào)查范圍

材料調(diào)查年限占腐蝕事故％美國(guó)杜邦化學(xué)公司各種材料3年23日本三菱化機(jī)公司各種材料10年

45.6日本國(guó)內(nèi)綜合調(diào)查不銹鋼10年35.3日本石油化工廠各種材料10年42.2美國(guó)原子能電站各種材料10年18.7SCC占總腐蝕事故的％調(diào)查范圍材料調(diào)查63應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕64應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕65應(yīng)力腐蝕外觀形貌應(yīng)力腐蝕破裂時(shí),肉眼難見(jiàn)腐蝕產(chǎn)物，表面光亮如新應(yīng)力腐蝕外觀形貌應(yīng)力腐蝕破裂時(shí),肉眼難見(jiàn)腐蝕產(chǎn)物，表面光亮如66應(yīng)力腐蝕外觀形貌

波殼內(nèi)表面應(yīng)力腐蝕裂紋應(yīng)力腐蝕外觀形貌波殼內(nèi)67應(yīng)力腐蝕斷裂特征

裂紋縱深比其寬度要大幾個(gè)量級(jí)，呈樹(shù)枝狀應(yīng)力腐蝕斷裂特征裂紋縱深比其寬度要68斷口形貌

晶間斷裂呈冰糖塊狀斷口形貌69引發(fā)應(yīng)力腐蝕的三大因素1)敏感材料。合金比純金屬更易發(fā)生應(yīng)力腐蝕。2)特定腐蝕介質(zhì)。對(duì)于某種合金，能發(fā)生應(yīng)力腐蝕與其特定的腐蝕介質(zhì)有關(guān)。而且介質(zhì)濃度一般很低。3)拉伸應(yīng)力。來(lái)源：殘余應(yīng)力和工作應(yīng)力。引發(fā)應(yīng)力腐蝕的三大因素1)敏感材料。合金比純金屬更易發(fā)生應(yīng)力70波紋管應(yīng)力腐蝕的自身因素1.波殼冷擠壓成形的影響1)形變促進(jìn)位錯(cuò)增殖2)形變誘發(fā)形變馬氏體3)

形變導(dǎo)致表面鈍化膜的破裂4)形變促進(jìn)“機(jī)械化學(xué)效應(yīng)”

2.波殼上的拉應(yīng)力影響

1)殘余應(yīng)力

2)工作應(yīng)力3.不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)波紋管應(yīng)力腐蝕的自身因素1.波殼冷擠壓成形的影響71波殼冷擠壓成形的影響

形變促進(jìn)位錯(cuò)增殖波紋管成形工藝。均屬于冷擠壓，在波峰和波谷處產(chǎn)生了塑性形變。塑性變形的機(jī)制。主要是位錯(cuò)的滑移，形變促進(jìn)晶體中位錯(cuò)增殖。位錯(cuò)對(duì)材料的腐蝕性能影響極大，在位錯(cuò)露頭處，原子的活化能較高，裂紋最初易在此處形核并擴(kuò)展。波殼冷擠壓成形的影響

形變促進(jìn)位錯(cuò)增殖波紋管成形工藝。均屬于72

裂紋起裂部位可見(jiàn)到位錯(cuò)腐蝕的痕跡波殼冷擠壓成形的影響

形變促進(jìn)位錯(cuò)增殖裂紋起裂部位可見(jiàn)到位錯(cuò)腐蝕的痕跡73波殼冷擠壓成形的影響

形變誘發(fā)形變馬氏體

形變馬氏體的產(chǎn)生，其轉(zhuǎn)變量隨著奧氏體形變量的增加而增加,由于馬氏體的腐蝕電位比奧氏體低，故在腐蝕環(huán)境中會(huì)優(yōu)先溶解。波殼冷擠壓成形的影響

形變誘發(fā)形變馬氏體

形變馬氏體的產(chǎn)生，74不同加工工藝對(duì)形變馬氏體的影響波峰加工方式液壓脹壓滾壓馬氏體含量(波峰處)2.33.25.1測(cè)點(diǎn)位置號(hào)不同加工工藝對(duì)形變馬氏體的影響波峰加工方式液壓脹壓滾壓馬氏體75波殼冷擠壓成形的影響

形變導(dǎo)致表面鈍化膜的破裂

波紋管在擠壓成形過(guò)程中，從波谷到波峰形變不斷增大，變形量最大達(dá)40％。材料的塑性形變導(dǎo)致不銹鋼表面鈍化膜破裂，降低了合金元素的腐蝕電位，增加了陽(yáng)極電流密度尤其是波峰處材料的應(yīng)變速率遠(yuǎn)大于波谷，這也是為什么應(yīng)力腐蝕的發(fā)生在波峰先于波谷的原因。波殼冷擠壓成形的影響

形變導(dǎo)致表面鈍化膜的破裂

波紋管在擠壓76波殼上的拉應(yīng)力1)波殼上的殘余應(yīng)力：成形殘余應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)力、裝配應(yīng)力等。2)波殼上的工作應(yīng)力：主要包括介質(zhì)壓力（內(nèi)壓或外壓）和位移載荷在波紋管中產(chǎn)生的應(yīng)力。波殼上的拉應(yīng)力1)波殼上的殘余應(yīng)力：成形殘余應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)77應(yīng)力腐蝕過(guò)程和拉應(yīng)力作用

應(yīng)力腐蝕過(guò)程一般可分為三個(gè)階段:

第一階段為裂紋孕育期。因腐蝕過(guò)程的局部化和拉應(yīng)力作用的結(jié)果,使裂紋孕育成核,形成微小凹坑，這一階段約占總斷裂時(shí)間的90％。

第二階段為裂紋擴(kuò)展期。該期是初始裂紋在腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力的共同作用下擴(kuò)展,直至發(fā)展到臨界尺寸所經(jīng)歷的時(shí)間。

第三階段為失穩(wěn)斷裂期。由于拉應(yīng)力的局部集中,裂紋隨應(yīng)力增大而迅速擴(kuò)展,在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生斷裂破壞。應(yīng)力腐蝕過(guò)程和拉應(yīng)力作用應(yīng)力腐蝕過(guò)程一般可分為三個(gè)階段78結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不盡合理

直管外壓旁通平衡型膨脹節(jié)先后失效漏水。工作波紋管與介質(zhì)接觸的表面層有嚴(yán)重的點(diǎn)腐蝕及腐蝕后開(kāi)裂現(xiàn)象，同時(shí)與空氣接觸的表面層已經(jīng)發(fā)生平面失穩(wěn)而開(kāi)裂。平衡波紋管與介質(zhì)接觸的表面層雖然有輕微腐蝕，但是整體情況基本完好。

這種波紋管的設(shè)計(jì)缺陷在于工作波紋管的盲端造成了死角，致使腐蝕介質(zhì)富集，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不盡合理

直管外壓旁通平衡型膨脹節(jié)先后失效漏水。79直管外壓旁通平衡型膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

工作波紋管的盲端造成了死角直管外壓旁通平衡型膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖80金屬波紋管的腐蝕問(wèn)題課件81防止或減輕應(yīng)力腐蝕的措施1)合理選材2)固溶處理3)控制應(yīng)力4)改變環(huán)境防止或減輕應(yīng)力腐蝕的措施1)合理選材82關(guān)于晶間腐蝕

晶間腐蝕是金屬在持定的腐蝕介質(zhì)中沿著金屬晶界發(fā)生的一種局部腐蝕。晶間腐蝕機(jī)理：貧Cr理論當(dāng)奧氏體不銹鋼在敏化溫度范圍內(nèi)加熱，奧氏體中過(guò)飽和的C就會(huì)迅速地向晶界擴(kuò)散與鉻結(jié)合形成CrC

，Cr的含量明顯下降，出現(xiàn)貧鉻區(qū)，這樣，就形成了處于活化態(tài)的晶界貧鉻區(qū)與處于鈍態(tài)的未貧鉻的晶粒區(qū)域，建立起一個(gè)有很大電位差的活化鈍化電池，從而使貧Cr的晶界區(qū)域受到侵蝕，發(fā)生晶界腐蝕。關(guān)于晶間腐蝕晶間腐蝕是金屬在持定的腐蝕介質(zhì)中沿著金屬晶界發(fā)83關(guān)于晶間腐蝕合金成份的影響：1)C：奧氏體不銹鋼中含C量愈高晶間腐蝕的傾向愈嚴(yán)重。2)Cr：能提高不銹