金屬腐蝕與控制講稿

金屬腐蝕與控制

前言“防腐〞、“防蝕〞、“防腐蝕〞“防食〞——日本前言

腐蝕無處不在，地上地下，水上水下，家庭內(nèi)外，但凡人類所涉及到的區(qū)域、場所、空間腐蝕都在發(fā)生，而且沒有任何地方開始有腐蝕，后來自己停止。

腐蝕帶來的是什么？是災(zāi)難，是環(huán)境災(zāi)難，是經(jīng)濟(jì)損失，是人身傷亡。

前言

前言前言提到腐蝕包括兩大內(nèi)容：一個(gè)是腐蝕，一個(gè)是防腐蝕。兩個(gè)內(nèi)容既有交叉，又有很大區(qū)別。它們的共同目標(biāo)——控制腐蝕。腐蝕研究的是腐蝕的動力哪里來？腐蝕的原因何在？為何同樣條件有的材料就腐蝕，有的材料就不腐蝕？即發(fā)生腐蝕的內(nèi)因和外因。

前言

到底是研究腐蝕重要還是研究防腐蝕重要？同樣重要，研究的側(cè)重點(diǎn)不同。在國外，統(tǒng)稱為腐蝕工程師。專業(yè)腐蝕工程師要了解冶金、材料、化學(xué)、機(jī)械、電甚至機(jī)械設(shè)計(jì)這些方面的知識。因?yàn)楦g和防腐蝕涉及到了很多學(xué)科。腐蝕在國外有時(shí)會叫做腐蝕工程。前言

第一章：金屬腐蝕的概念1、腐蝕的根本概念腐蝕的定義：1〕由于材料與環(huán)境反響而引起的材料的破壞或變質(zhì)。2〕除了單純機(jī)械破壞以外材料的一切破壞。3〕冶金的逆過程。定義3〕的解釋：冶金過程是從礦石中提取金屬以及將金屬精煉或合金化以供使用。多數(shù)鐵礦石含有鐵的氧化物，鋼被水和氧腐蝕就生成氧化鐵，即鐵礦石的主要成分。冶煉〔復(fù)原過程〕軋制鐵礦石〔氧化鐵〕———→鐵—→鋼管〔板材〕介質(zhì)作用〔氧化過程〕鋼管〔鐵〕———→氧化鐵〔鐵礦石主要成分〕

第一章：金屬腐蝕的概念2、腐蝕的環(huán)境腐蝕無處不在空氣和潮氣，淡水、海水、蒸餾水和礦坑水，農(nóng)村、城市和工業(yè)大氣，水蒸汽和其他氣體如氯、氨、硫化氫、二氧化硫和燃料氣體，酸、堿〔鹽酸、硫酸、硝酸、環(huán)烷酸、醋酸〕，土壤，以及食品。

第一章：金屬腐蝕的概念無機(jī)物的腐蝕比有機(jī)物要強(qiáng)。石油工業(yè)的腐蝕是來自于氯化鈉、硫、鹽酸、硫酸和水，而不是來自油本身。高溫、高壓通常會造成更加苛刻的腐蝕條件。人體也有腐蝕性，腐蝕對于醫(yī)用金屬也很重要，如關(guān)節(jié)、螺絲、骨板和心臟瓣膜。如果不是采用了耐蝕材料，今天的很多生產(chǎn)工藝就不能進(jìn)行。第一章：金屬腐蝕的概念第一章：金屬腐蝕的概念3、腐蝕的根本動力腐蝕的根本動力來自于金屬本身，介質(zhì)只是條件。冶金過程消耗了能量，也可以說金屬本身儲存了能量，釋放和降低能量是金屬的客觀要求，只要外界條件〔介質(zhì)〕適宜，它就會由原子態(tài)變成化合態(tài)。所有的金屬從熱力學(xué)的觀點(diǎn)來說都是不穩(wěn)定的。4、腐蝕的根本分類腐蝕有很多種分類方法，典型的分法：1〕分為低溫腐蝕和高溫腐蝕；〔溫度〕2〕分為電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕；〔行為〕3〕分為濕腐蝕和干腐蝕?！步橘|(zhì)〕

第一章：金屬腐蝕的概念濕腐蝕：有液體存在時(shí)產(chǎn)生的腐蝕，通常包括水溶液或電解質(zhì)，絕大局部的腐蝕屬于這一類。水對鋼的腐蝕。干腐蝕：環(huán)境中沒有液相時(shí)產(chǎn)生的腐蝕，腐蝕劑通常是蒸氣和氣體。干腐蝕往往和高溫聯(lián)系在一起。爐氣對鋼的腐蝕就屬于干腐蝕。第一章：金屬腐蝕的概念化學(xué)腐蝕：不需要電解質(zhì)，反響過程中沒有電子轉(zhuǎn)移，反響過程不能用兩個(gè)或兩個(gè)以上的方程式表示。比較少見。電化學(xué)腐蝕：一定要有電解質(zhì)，反響過程中有電子轉(zhuǎn)移，反響過程可以用兩個(gè)或兩個(gè)以上的方程式表示，金屬內(nèi)部〔體系〕存在不均勻性。電化學(xué)腐蝕比較普遍。第一章：金屬腐蝕的概念

第一章：金屬腐蝕的概念低溫腐蝕——高溫腐蝕電化學(xué)腐蝕——化學(xué)腐蝕濕腐蝕——干腐蝕

第一章：金屬腐蝕的概念第一節(jié)電化學(xué)概念當(dāng)鋅放入稀鹽酸時(shí)，會發(fā)生劇烈反響；產(chǎn)生氫氣，鋅被溶解并產(chǎn)生氯化鋅溶液。Zn+2HCl→ZnCl2+H2↑(2.1)鋅氧化成了鋅離子，氫離子復(fù)原成了氫原子。方程式(2.1)可以簡化為：Zn+2H+→Zn+++H2↑(2.2)第二章腐蝕原理

第二章腐蝕原理把Zn+2H+→Zn+++H2很方便的分為兩個(gè)反響，1〕鋅的氧化反響〔陽極反響〕Zn→Zn+++2e(2.3)2〕氫離子的復(fù)原反響〔陰極反響〕2H++2e→H2(2.4)氧化或陽極反響的標(biāo)志是價(jià)數(shù)增高或產(chǎn)生電子。復(fù)原或陰極反響的標(biāo)志是價(jià)數(shù)降低或消耗電子。

Zn→Zn+++2e2H++2e→H2兩個(gè)反響必須同時(shí)產(chǎn)生，具有相同速度。腐蝕最重要的根本原理之一：金屬腐蝕時(shí)，氧化速度等于復(fù)原速度〔用電子的產(chǎn)生和消耗表示〕。

第二章腐蝕原理任何反響如能分為兩個(gè)〔或更多個(gè)〕氧化和復(fù)原反響，就叫做電化學(xué)反響。什么是金屬的電化學(xué)腐蝕？在電解質(zhì)溶液中，由于介質(zhì)中的某些物質(zhì)在金屬外表發(fā)生了復(fù)原反響〔得電子反響〕，而使得金屬在其外表上發(fā)生了氧化反響〔失電子反響〕。這個(gè)氧化反響就是金屬的電化學(xué)腐蝕反響，整個(gè)過程就是金屬的電化學(xué)腐蝕過程。第二章腐蝕原理

例如：2Fe→2Fe2++4e〔氧化反響〕

O2+2H2O+4e→4OH-〔復(fù)原反響〕第二章腐蝕原理鐵在中性水中的腐蝕過程電化學(xué)腐蝕的主要特點(diǎn)：〔1〕金屬的電化學(xué)腐蝕反響只是整個(gè)氧化復(fù)原反響中的一個(gè)反響；而另一個(gè)反響——復(fù)原反響也間接影響腐蝕過程；兩個(gè)反響可以同時(shí)同地、也可同時(shí)異地發(fā)生；〔2〕金屬的電化學(xué)腐蝕只發(fā)生在與電解質(zhì)溶液接觸的金屬界面上；〔3〕金屬的電化學(xué)腐蝕不僅與金屬材料和溶液介質(zhì)有關(guān)，還與電荷的傳輸有關(guān)。第二章腐蝕原理金屬腐蝕常遇到的陰極反響：

析氫〔酸性〕2H++2e→H2吸氧〔中性或堿性〕O2+2H2O+4e→4OH-金屬離子復(fù)原M3++e→M2+金屬沉積M++e→M第二章腐蝕原理

第二章腐蝕原理吸氧過程示意圖第二章腐蝕原理析氫是常見的一種陰極反響，因?yàn)樗岷退嵝越橘|(zhì)是常常會遇到。氧復(fù)原也很普遍，因?yàn)槿魏嗡芤号c空氣接觸就能產(chǎn)生這種反響。金屬離子復(fù)原和金屬沉積比較少見。所有這些反響都有一個(gè)共同之處——消耗電子。第二章腐蝕原理發(fā)生腐蝕時(shí)，可能有一個(gè)以上的氧化反響和一個(gè)以上的復(fù)原反響。當(dāng)一種合金腐蝕時(shí)，它的各組分金屬以各自的離子進(jìn)入溶液。更重要的是，當(dāng)發(fā)生腐蝕時(shí)，可能產(chǎn)生一個(gè)以上的復(fù)原反響。鋅放到充氣鹽酸中，就可能發(fā)生兩種陰極反響——?dú)湮龀龊脱鯊?fù)原。兩個(gè)反響消耗電子，顯然速度會加快，因?yàn)檠趸蛷?fù)原速度必須相等，所以，復(fù)原速度加快時(shí)，氧化速度必然加快，即鋅的溶解速度會加快。第二章腐蝕原理工業(yè)鹽酸中常見的一種雜質(zhì)是三價(jià)鐵離子，它以三氯化鐵的形式存在。鐵在這類不純的酸中腐蝕快得多，因?yàn)榇嬖趦煞N陰極反響，即析氫和三價(jià)鐵離子復(fù)原。腐蝕過程中陽極反響和陰極反響是相互依存的，降低任何一種反響的速度都可能降低腐蝕速度。第二章腐蝕原理極化電化學(xué)反響速度受各種物理因素和化學(xué)因素所限制。受到這些環(huán)境因素的限制，就認(rèn)為電化學(xué)反響被極化了。極化分為活化極化和濃差極化。

第二章腐蝕原理活化極化：電化學(xué)過程受金屬—電解質(zhì)界面上的反響歷程所控制；鋅在酸當(dāng)中，鋅外表上的氫復(fù)原要經(jīng)過四個(gè)步驟：①H+在鋅外表吸附，②H+得到電子復(fù)原為H，③H+H→H2④假設(shè)干個(gè)H2結(jié)合成一個(gè)大氣泡。四步當(dāng)中最慢的一步就決定著整個(gè)反響速度。第二章腐蝕原理濃差極化：電化學(xué)反響受電解質(zhì)中的擴(kuò)散所控制。以析氫為例：如果H+在溶液中數(shù)目很少，復(fù)原速度受氫擴(kuò)散到界面的速度所控制，這種情況下，復(fù)原速度的控制過程發(fā)生在主體溶液內(nèi)，而不是在金屬外表上。第二章腐蝕原理當(dāng)腐蝕發(fā)生在含高濃度的活性物質(zhì)的介質(zhì)〔如濃酸〕中時(shí)，活化極化通常是控制因素；當(dāng)可復(fù)原的物質(zhì)濃度小時(shí)〔如稀酸、充氣的鹽溶液〕，一般以濃差極化為主。大多數(shù)情況下金屬溶解時(shí)的濃差極化通常不大，可以忽略；只有在復(fù)原反響中它才重要。第二章腐蝕原理第二章腐蝕原理

鈍化在一定條件下，當(dāng)金屬的電位由于外加陽極電流或局部陽極電流而移向正方向時(shí)，原來活潑溶解的金屬外表狀態(tài)會發(fā)生突變，金屬的溶解速度急速下降。這種外表狀態(tài)的突變過程叫做鈍化。鈍化的兩個(gè)必要標(biāo)志：1)腐蝕速度大幅度下降;2)電位強(qiáng)烈正移。第二章腐蝕原理鈍態(tài)的特征：〔1〕腐蝕速度大幅度下降。〔2〕電位強(qiáng)烈正移?！?〕鈍化膜的穩(wěn)定性?！?〕鈍化只是金屬外表性質(zhì)的改變。

第二章腐蝕原理

最容易產(chǎn)生惰性行為的金屬包括鐵，鎳，硅，鉻，鈦和含這些金屬的合金。這類金屬或合金的行為可劃分為四個(gè)區(qū)：活化區(qū)、活化-鈍化區(qū)、鈍化區(qū)、過鈍化區(qū)。第二章腐蝕原理在活化區(qū)，這類金屬的行為和普通金屬一樣，溶液的氧化能力稍許增大一些，就會使腐蝕率相應(yīng)地迅速增高。如果參加更多的氧化劑，腐蝕率顯示突然下降，這相當(dāng)于鈍化區(qū)的開始。再增加氧化劑時(shí)，材料的腐蝕率變化很小。最后，當(dāng)氧化劑的濃度非常高或是氧化性能特別強(qiáng)時(shí)，腐蝕率隨氧化能力增大也在增高。這個(gè)區(qū)名為過鈍化區(qū)。

第二章腐蝕原理從活化區(qū)過渡到鈍化區(qū)時(shí)，腐蝕率下降非常明顯。這種異常的活化—鈍化—過鈍化轉(zhuǎn)變確實(shí)切原因還不完全清楚。這是活化極化的一種極特殊情況，由于生成了外表膜或保護(hù)隔離膜，它在一個(gè)很大的氧化能力的范圍內(nèi)是穩(wěn)定的，最后在強(qiáng)氧化溶液內(nèi)遭到破壞。18Cr—8Ni不銹鋼和鈦就具有明顯的活化鈍化特性，鉛和鋼在濃硫酸中耐蝕也是發(fā)生鈍化的結(jié)果。第二節(jié)腐蝕的幾種形態(tài)按照腐蝕本身所顯示的形態(tài)一般分為八種，有些是獨(dú)特的，有些是多少有些聯(lián)系的。這八種形態(tài)是：〔1〕均勻腐蝕或全面腐蝕〔2〕電偶腐蝕或雙金屬腐蝕〔3〕縫隙腐蝕〔4〕孔蝕〔5〕晶間腐蝕〔6〕選擇性腐蝕〔7〕磨損腐蝕〔8〕應(yīng)力腐蝕。第二章腐蝕原理這八種形態(tài)實(shí)際上包括了所有的腐蝕破壞和問題，但這些形態(tài)不是按照重要性次序排列的。腐蝕可概括分為均勻腐蝕和局部腐蝕。均勻腐蝕可以掌握，危害性不大；局部腐蝕具有更大的危害性，更加隱蔽，更具突發(fā)性，是防腐蝕工作的重點(diǎn)。第二章腐蝕原理第二章腐蝕原理第二章腐蝕原理2、電偶腐蝕或雙金屬腐蝕如果將兩金屬接觸或用導(dǎo)線連接，電位差會使電子在兩金屬之間流動。與原來不接觸時(shí)相比，耐蝕性差的金屬接觸后腐蝕會增加，耐蝕性好的金屬腐蝕那么下降。一個(gè)腐蝕變快，一個(gè)腐蝕變慢，變慢的甚至?xí)Ｖ垢g。這類腐蝕因?yàn)樯婕暗搅穗娏骱筒煌饘?，所以稱為電偶或雙金屬腐蝕，它是電化學(xué)腐蝕。原因是兩金屬之間會存在電位差。第二章腐蝕原理兩種不同金屬接觸第二章腐蝕原理第一節(jié)礦物棉特性及其制品第二章腐蝕原理

第二章腐蝕原理電流和腐蝕的推動力是兩金屬間產(chǎn)生的電位差。腐蝕加快的金屬稱為陽極，腐蝕減慢或停止的金屬稱為陰極。特別指出，某一種金屬在與A金屬接觸時(shí)是陰極，但在與B金屬接觸時(shí)可能就變成了陽極。這取決于兩金屬在標(biāo)準(zhǔn)電動序中的位置。第二章腐蝕原理電動序按照金屬相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)原電位代數(shù)值增大的順序排列起來的表，反映了金屬氧化復(fù)原能力強(qiáng)弱的順序。可用于判斷金屬腐蝕的傾向。第二章腐蝕原理標(biāo)準(zhǔn)電動序：〔相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極，25℃〕鉀鈉鎂鋁鋅鉻鐵鎳鉛〔氫〕銅汞銀鉑金————→電極電位由低到高————→活性由高到低鎂：－2.363伏鋁：－1.662伏鐵：－0.771伏銅：0.440伏金：1.498伏第二章腐蝕原理不同電極電位的金屬在HCI中的表現(xiàn)第二章腐蝕原理電偶腐蝕在大氣中也發(fā)生。其嚴(yán)重性取決于所含水分的類型和數(shù)量。近海岸的腐蝕比枯燥的鄉(xiāng)村大氣嚴(yán)重，近海岸的冷凝液含鹽分，它比內(nèi)陸的冷凝液導(dǎo)電性〔腐蝕性〕更大，即使?jié)穸群蜏囟认嗤彩歉玫碾娊庖?。?shí)驗(yàn)證明，在所有的情況下鋅對鋼為陽極，鋁各有不同，錫和鎳那么總是陰極。

第二章腐蝕原理當(dāng)金屬完全枯燥時(shí)，不發(fā)生電偶腐蝕，因?yàn)樵趦蓚€(gè)電極區(qū)域之間沒有傳遞電流的電解質(zhì)。電偶腐蝕的影響因素是：電位差、面積差、距離第二章腐蝕原理兩金屬的電位差越大，腐蝕的動力就越大，鋁〔－1.662伏〕——銅：〔0.337伏〕大于鋁〔－1.662伏〕——鐵：〔－0.440伏〕

第二章腐蝕原理面積的影響：電偶腐蝕中的一個(gè)重要因素是面積效應(yīng)，即陰極和陽極的面積比例，大陰極和小陽極構(gòu)成不利的面積比。與陽極面積和陰極面積相等的情況相比，大陰極小陽極時(shí)，小陽極區(qū)的腐蝕可能要嚴(yán)重100倍或1000倍。例子：鋼板上可用銅鉚釘，銅板上不能用鋼鉚釘。第二章腐蝕原理距離的影響：由電偶效應(yīng)引起的加速腐蝕通常在連接處最大，離連接處越遠(yuǎn)，腐蝕越小。電偶作用的距離取決于溶液的電導(dǎo)率。第二章腐蝕原理3、縫隙腐蝕金屬浸在腐蝕介質(zhì)中，在縫隙和其他隱蔽的區(qū)域內(nèi)常常發(fā)生強(qiáng)烈的局部腐蝕。這類腐蝕常和孔穴、墊片底面、搭接縫、外表沉積物以及螺帽和鉚釘下的縫隙內(nèi)積存的少量靜止溶液有關(guān)。這種腐蝕形態(tài)稱為縫隙腐蝕，也叫作沉積物腐蝕或墊片腐蝕。第二章腐蝕原理縫隙腐蝕示意圖第二章腐蝕原理

縫隙腐蝕——初期階段第二章腐蝕原理縫隙腐蝕——后期階段第二章腐蝕原理金屬和非金屬外表接觸能引起縫隙腐蝕。如一條橡皮帶繞在不銹鋼上放到海水中。一條縫隙要成為腐蝕的部位，必須寬到液體能流入，但又必須窄到能維持靜滯的區(qū)域。一般尺寸是幾十到上百個(gè)微米。墊片引起的縫隙腐蝕最常見，因?yàn)閴|片材料吸水，又能維持靜止。第二章腐蝕原理

防止的措施：1、采用對接焊，不用或少用鉚或螺桿連接，焊接要堅(jiān)實(shí)并焊透，防止內(nèi)部產(chǎn)生微孔和縫隙。2、搭接焊的焊縫要用連續(xù)焊。3、設(shè)計(jì)容器時(shí)要使液體能完全排凈，防止銳角和靜滯區(qū)〔死角〕，液體能排凈便于清洗，可防止固體在底部沉積。4、經(jīng)常檢查設(shè)備并除去沉積物。5、盡可能使用不吸水的墊片。第二章腐蝕原理4、孔蝕孔蝕是在金屬上產(chǎn)生小孔的一種極為局部的腐蝕形態(tài)。這類孔的直徑可大可小，但在大多數(shù)情況下都比較小。有些孔是孤立的存在，有些那么緊湊在一起，看上去像一片粗糙的外表。深度明顯大于外表直徑的為孔蝕，外表直徑近似于深度的為點(diǎn)蝕。第二章腐蝕原理

孔蝕示意圖第二章腐蝕原理孔蝕是破壞性和隱患性最大的腐蝕形態(tài)之一。它使設(shè)備穿孔破壞，失重法又檢查不出來?？孜g不易檢查，因?yàn)榭准刃。滞ǔ１桓g產(chǎn)物所覆蓋。孔蝕特別有害，因?yàn)樗且环N局部的和劇烈的腐蝕形態(tài)，會在突然間導(dǎo)致事故?？孜g為什么進(jìn)展很快？蝕孔內(nèi)部是一種自催化過程。

第二章腐蝕原理多數(shù)孔蝕破壞是由于氯化物和含氯離子引起的。多數(shù)的水和水配成的溶液都不同程度地含有氯化物，次氯酸鹽〔漂白劑〕就具有強(qiáng)烈的引起腐蝕的傾向。大多數(shù)孔蝕都和鹵素離子有關(guān)，影響最大的是氯化物、溴化物和次氯酸鹽?？孜g一般發(fā)生在靜滯的條件下，有流速或提高流速常會使孔蝕減輕。如，打海水的泵，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)沒問題，停止一段時(shí)間就會產(chǎn)生孔蝕。第二章腐蝕原理外表光潔度常對孔蝕有明顯影響，孔蝕在拋光外表比在浸蝕或粗磨的外表更不容易發(fā)生。普通鋼比不銹鋼耐孔蝕能力高一些。防護(hù)：防止縫隙腐蝕的方法一般也適用于防止孔蝕。316不銹鋼〔18—8鉬〕耐孔蝕能力較好，316不銹鋼是在304不銹鋼〔18—8〕的根底上參加了2%鉬。加鉬產(chǎn)生了保護(hù)性更強(qiáng)或更穩(wěn)定的鈍化外表。第二章腐蝕原理5晶間腐蝕和選擇性腐蝕晶間腐蝕和選擇性腐蝕主要是指合金的腐蝕，不作為重點(diǎn)，只介紹概念。當(dāng)晶界或其鄰近產(chǎn)生局部腐蝕，而晶粒的腐蝕相對較小，就是晶間腐蝕。晶間腐蝕是由晶界的雜質(zhì)，或晶界區(qū)某一合金元素增多或減少引起的。如：鋁中含有少量的鐵在晶界離析出來，因而引起晶間腐蝕；由于外表張力的原因，鋅含量在黃銅的晶界含量較高；如果不銹鋼晶界上貧鉻〔鉻含量降低〕也將引起晶間腐蝕。

第二章腐蝕原理選擇性腐蝕也叫選擇性浸出，是由于腐蝕過程而從一種固體合金中除去其中一種元素。最普通的例子是由黃銅中選擇性的脫除鋅〔脫鋅〕；鑄鐵有時(shí)會選擇性浸出，鑄鐵看上去像“石墨〞；危害：改變了金屬的成分，改變了性能，破壞了強(qiáng)度。第二章腐蝕原理不銹鋼的晶界示意圖第二章腐蝕原理晶界區(qū)界面第二章腐蝕原理6、磨損腐蝕磨損腐蝕是由于腐蝕流體和金屬外表間的相對運(yùn)動，引起金屬的加速破壞或腐蝕。這種運(yùn)動的速度很快，同時(shí)還包括機(jī)械磨耗或磨損的作用。金屬以溶解的離子狀態(tài)脫離外表，或是生成固態(tài)腐蝕產(chǎn)物，而后受到機(jī)械沖刷脫離金屬外表。磨損腐蝕的外表特征是槽、溝、波紋、圓孔和山谷形，常常顯示有方向性。第二章腐蝕原理許多情況下磨損腐蝕在比較短的時(shí)間內(nèi)就造成破壞，而且破壞出乎意料。大多數(shù)金屬和合金都會遭受磨損腐蝕。許多金屬的耐蝕性是依靠產(chǎn)生某種外表膜〔鈍化〕，如鋁、鉛、不銹鋼，當(dāng)這些保護(hù)性表層受破壞或磨損，金屬和合金的腐蝕就以高速進(jìn)行，結(jié)果就形成磨損腐蝕。銅和鉛，非常容易遭受磨損腐蝕。第二章腐蝕原理

許多類型的腐蝕介質(zhì)能引起磨損腐蝕，包括氣體、水溶液、有機(jī)體系和液態(tài)金屬。從磨蝕腐蝕的觀點(diǎn)看，懸浮在液體中的固體顆粒特別有害。暴露在運(yùn)動流體中的所有類型的設(shè)備都遭受磨損腐蝕。特別是彎頭、肘管和三通，閥、泵、鼓風(fēng)機(jī)、離心機(jī)、推進(jìn)器、葉輪、攪拌葉槳、排風(fēng)筒和蒸氣管線等。因?yàn)槟p腐蝕過程包括腐蝕，所有影響腐蝕的因素都應(yīng)加以考慮。第二章腐蝕原理與磨蝕腐蝕直接有關(guān)的因素是：外表膜，流速，湍流，沖擊，金屬或合金的性質(zhì)，空泡腐蝕等。外表膜。從耐磨蝕腐蝕性的觀點(diǎn)看，金屬或合金上生成的保護(hù)膜的性能非常重要。這些膜保護(hù)金屬的能力取決于當(dāng)金屬初始暴露在環(huán)境中時(shí)成膜的速度和難易、膜對機(jī)械破壞或磨損的抵抗力以及當(dāng)破壞或損傷后膜的再生速度。第二章腐蝕原理流速。介質(zhì)的流速在磨蝕腐蝕中起重要作用，流速常常強(qiáng)烈影響腐蝕反響的機(jī)理。在高流速下，特別是當(dāng)溶液中含有懸浮固體時(shí)，顯示出機(jī)械磨損作用。增加流速，特別是在流速很高的情況下，一般使腐蝕增加。第二章腐蝕原理湍流。許多磨損腐蝕的產(chǎn)生是由于存在湍流狀態(tài)。湍流使金屬外表液體的攪動比層流時(shí)更為劇烈。結(jié)果湍流使金屬與介質(zhì)的接觸更為頻繁。這類破壞最常見的例子發(fā)生在冷凝器和類似的管殼式換熱器的入口端，被稱為“進(jìn)口端腐蝕〞，因?yàn)榇颂幰后w是由大管流入小管，存在湍流。第二章腐蝕原理沖擊。在水流被迫改變方向的部位產(chǎn)生這類破壞。液體中的固體顆粒、氣泡都會增大沖擊作用。空氣泡是加速沖擊腐蝕的一項(xiàng)重要因素。金屬或合金的性質(zhì)。金屬和合金的化學(xué)成分，耐蝕性，硬度和冶金過程都能影響這些材料在磨損腐蝕條件下的行為。耐蝕性主要由金屬的化學(xué)成分決定。第二章腐蝕原理空泡腐蝕?？张莞g是磨損腐蝕的一種特殊形式，是由于金屬外表附近的液體中有蒸氣泡的產(chǎn)生和破滅所引起的。在高流速液體和壓力變化的設(shè)備中易發(fā)生空泡腐蝕，如船用螺旋槳，泵葉輪等?？张莞g的外表有些像孔蝕。空泡腐蝕是由于腐蝕和機(jī)械作用兩者引起的，在空泡腐蝕情況下，破滅的蒸氣泡毀壞了外表膜，結(jié)果使腐蝕增加。

第二章腐蝕原理一般認(rèn)為空泡腐蝕要經(jīng)歷以下步驟：〔1〕在保護(hù)膜上形成氣泡〔2〕氣泡破滅，使膜毀壞?！?〕新暴露的外表腐蝕，又重新成膜?！?〕在同一點(diǎn)上又形成一個(gè)新氣泡。〔5〕氣泡破滅，又使膜破壞?！?〕暴露區(qū)腐蝕，又重新成膜。這個(gè)過程反復(fù)進(jìn)行，結(jié)果是產(chǎn)生深孔。

第二章腐蝕原理空泡腐蝕各步驟示意圖

第二章腐蝕原理

7、應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕也叫應(yīng)力腐蝕破裂，是指拉應(yīng)力和一種特定腐蝕介質(zhì)共同存在而引起的破裂。金屬或合金發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂時(shí)，大局部外表實(shí)際不遭受腐蝕，只有一些細(xì)裂紋穿透內(nèi)部。破裂在常用的設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍之內(nèi)發(fā)生，后果非常嚴(yán)重。裂紋方向一般與作用力垂直。

第二章腐蝕原理第二章腐蝕原理對應(yīng)力的要求：須為拉應(yīng)力并有足夠大，應(yīng)力的來源可有外加的、剩余的、熱或焊接應(yīng)力。許多應(yīng)力腐蝕破裂的例子并未發(fā)現(xiàn)外加應(yīng)力，焊接的鋼內(nèi)有接近屈服點(diǎn)的剩余應(yīng)力。應(yīng)力腐蝕破裂和多數(shù)化學(xué)反響一樣，隨溫度上升而加速。

研究腐蝕的目的是控制腐蝕，控制腐蝕的目的是實(shí)現(xiàn)平安生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境和提高經(jīng)濟(jì)效益?！策x材、改變環(huán)境、設(shè)計(jì)、陰極保護(hù)陽極保護(hù)、涂層〕第三章：腐蝕的防止

第一節(jié)選材工程中選擇一種材料取決于多種因素，雖然我們關(guān)心的是材料的耐蝕性，但最后的選擇卻常常決定于耐蝕性以外的因素，即材料的本錢、耐蝕性、加工性能等。很多高耐蝕材料如金、鉑和一些高溫合金不是到處都能用；玻璃也很耐蝕，但加工性能、強(qiáng)度又存在問題。選擇材料通常要考慮的因素：耐蝕性、本錢、外觀、加工性能、強(qiáng)度、供給及時(shí)。

第三章：腐蝕的防止第三章：腐蝕的防止1、金屬和合金防止腐蝕最常用的方法是針對特定腐蝕環(huán)境選擇適宜的金屬或合金。在選擇合金時(shí)，有幾種金屬——腐蝕解質(zhì)的較好組合，耐蝕性好且本錢較低。例如：不銹鋼——硝酸鎳和鎳合金——堿蒙耐兒——?dú)浞峁虾辖稹獰猁}酸鉛——稀硫酸鋁——非污染大氣暴露錫——蒸餾水鈦——熱的強(qiáng)氧化性溶液鋼——濃硫酸鉭——最耐蝕第三章：腐蝕的防止

不銹鋼：鉻是主要合金元素，含量不得低于11%。鉻及其合金能夠鈍化，在很多環(huán)境中具有優(yōu)良的耐蝕性。鋁和鋁合金：鋁是活性金屬，但它能產(chǎn)生一層氧化鋁膜，使它在很多環(huán)境中得到保護(hù)。這層膜在中性和多種酸性溶液中十分穩(wěn)定，但是受堿侵蝕。純鋁很軟，一般需制成合金和進(jìn)行熱處理，。鎂和鎂合金：鎂是耐蝕性最低的材料之一，因而用作陰極保護(hù)中的犧牲陽極。它相對于大多數(shù)金屬和合金一般都為陽極，因而必須使之互相絕緣。第三章：腐蝕的防止銅和銅合金：銅和多數(shù)其它金屬不同之處是它兼有良好耐蝕性、高電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率、成型性能、加工性能和強(qiáng)度，只有高溫下例外。銅對城市、海洋、工業(yè)大氣和水有良好的耐蝕性。銅在腐蝕過程中通常不析氫。因此，除非有氧存在或其他氧化劑〔如HNO3〕存在，否那么它不受酸的腐蝕。黃銅〔CU—Zn〕青銅〔CU中參加Sn,AL或Si〕第三章：腐蝕的防止2、金屬純度純金屬的耐蝕性一般比含有雜質(zhì)或少量它種元素的金屬更好。但是純金屬價(jià)格較貴，且比較軟，強(qiáng)度低。機(jī)械性能一般不能滿足工程要求。第三章：腐蝕的防止第二節(jié)：改變環(huán)境1、改變介質(zhì)狀態(tài)改變介質(zhì)狀態(tài)為減輕腐蝕提供了多種途徑。通常采用改變介質(zhì)狀態(tài)的典型方法有：〔1〕降低溫度，〔2〕降低流速，〔3〕除去氧或氧化劑，〔4〕改變濃度。在許多情況下這類改變可以顯著減輕腐蝕，但是實(shí)施起來必須小心。這類改變產(chǎn)生的效果隨特定體系而不同。第三章：腐蝕的防止2、緩蝕劑在環(huán)境中參加少量某種物質(zhì)就能降低腐蝕率，這種物質(zhì)就稱為緩蝕劑。吸附型緩蝕劑析氫反響抑制劑氧化劑主要用于顯示活化—鈍化轉(zhuǎn)變的金屬和合金的緩蝕，如鐵、鐵合金、不銹鋼等。氣相緩蝕劑使用時(shí)放在被保護(hù)金屬的附近，通過升華而后凝聚在金屬外表上。氣相緩蝕劑只用在密閉系統(tǒng)內(nèi)才有效，例如用于包裝內(nèi)部或運(yùn)輸中的機(jī)器內(nèi)部。第三章：腐蝕的防止不同的緩蝕劑只對特定的金屬、環(huán)境、溫度和濃度才有效；使用緩蝕劑一定要有足夠的量，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)樵S多緩蝕劑當(dāng)用量缺乏時(shí)，會加速腐蝕，特別是會引起孔蝕一類的局部腐蝕，加得太少不如不加，適當(dāng)過量有好處；一個(gè)體系內(nèi)參加兩種以上的緩蝕劑，緩蝕效果有時(shí)比單獨(dú)加一種要好，這是復(fù)合效應(yīng)。

第三章：腐蝕的防止第三節(jié)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常常和選材一樣重要，設(shè)計(jì)既要考慮機(jī)械和強(qiáng)度上的需要，同時(shí)也要考慮腐蝕裕量。裕量不是越大越好，還要滿足機(jī)械上的要求，如重量、壓力、應(yīng)力等。第三章：腐蝕的防止應(yīng)當(dāng)遵守設(shè)計(jì)上的規(guī)那么：1、槽和其他容器用焊接不用鉚接。因鉚接縫會提供縫隙腐蝕的部位。2、設(shè)計(jì)槽和其他容器時(shí)，應(yīng)考慮易于清洗和將液體排放干凈。槽底和排液口應(yīng)有坡度，使槽放空后不至積留液體。3、預(yù)計(jì)在使用中很快會損壞的部件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮更換方便。4、暴露在腐蝕介質(zhì)中的部件要防止承受過大的機(jī)械應(yīng)力和應(yīng)力集中。5、防止不同金屬接觸以防止電偶腐蝕。可能時(shí)，全部體系選用同類材料，或使不同材料之間絕緣。6、防止管路中的急彎。因?yàn)槿菀滓鹉p腐蝕。7、換熱操作中應(yīng)防止局部過熱點(diǎn)。8、設(shè)計(jì)中要排除空氣。腐蝕中最普遍的陰極反響是氧復(fù)原，如果消除了氧，腐蝕常?？梢詼p輕或停止。第三章：腐蝕的防止第四節(jié)陰極保護(hù)和陽極保護(hù)陰極保護(hù)陰極保護(hù)原理可以用金屬M(fèi)在酸中的腐蝕來說明。產(chǎn)生的電化學(xué)反響是金屬的溶解和氫氣的析出：M→M+n+ne(3-1)2H＋+2e→H2(3-2)由(3-1)可知，將電子提供給被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)，金屬就得到了保護(hù)，即當(dāng)電子通入金屬時(shí)，會抑制金屬的溶解。第三章：腐蝕的防止陰極保護(hù)有兩種方法：〔1〕使用外加電源，〔2〕用適宜的電偶〔犧牲陽極〕連結(jié)。使用外加電源時(shí)，電源的負(fù)極接到金屬構(gòu)件上；第三章：腐蝕的防止第三章：腐蝕的防止?fàn)奚枠O示意圖犧牲陽極是選擇一個(gè)電位更負(fù)的金屬與金屬構(gòu)件相連，電位越負(fù)，輸出的電流越大。第三章：腐蝕的防止海洋平臺上使用的陽極第三章：腐蝕的防止第三章：腐蝕的防止陽極保護(hù)的原理：第三章：腐蝕的防止陽極保護(hù)的根底：從外部導(dǎo)入陽極電流時(shí)，金屬外表產(chǎn)生保護(hù)膜。應(yīng)用的對象：只能是用于具有活性—鈍性轉(zhuǎn)變的金屬如鎳、鐵、鉻、鈦和它們的合金。主要優(yōu)點(diǎn)是能用于腐蝕極強(qiáng)的環(huán)境，同時(shí)所需電流很低。★陽極保護(hù)是危險(xiǎn)性保護(hù)第三章：腐蝕的防止陽極保護(hù)和陰極保護(hù)的比較：陽極保護(hù)和陰極保護(hù)可以互相補(bǔ)充。陽極保護(hù)能用在從微弱到極強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)中，而陰極保護(hù)只限于腐蝕性不太強(qiáng)的條件，在腐蝕性很強(qiáng)的介質(zhì)中用陰極保護(hù)是不現(xiàn)實(shí)的。第三章：腐蝕的防止陽極保護(hù)有兩項(xiàng)獨(dú)特的特點(diǎn)：第一，施用的電流通常就等于被保護(hù)體系的腐蝕率。陽極保護(hù)不僅起保護(hù)作用，還提供了一種監(jiān)視瞬時(shí)腐蝕率的方法。第二，陽極保護(hù)的操作條件能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的極化測量精確地確定下來。第三章：腐蝕的防止第五節(jié)涂層涂層的主要作用是在金屬和環(huán)境之間提供有效的屏障。金屬涂層、無機(jī)涂層、有機(jī)涂層。使用有機(jī)涂層有一條通那么，在底層材料能被迅速腐蝕的環(huán)境中，不要使用有機(jī)涂層。例如，運(yùn)鹽酸的槽車，如果涂層存在缺陷或暴露出一點(diǎn)面積就會引起迅速穿孔。第三章：腐蝕的防止使用有機(jī)涂層重點(diǎn)應(yīng)考慮：〔1〕外表處理，〔2〕選擇涂料，〔3〕涂敷過程。如果金屬外表未經(jīng)適當(dāng)處理，漆膜由于結(jié)合力低就會出現(xiàn)剝落；如果底漆沒有良好的附著力，或與面漆不相適應(yīng)，也會過早損壞；如果沒有好的涂敷過程，也得不到好的涂膜。第三章：腐蝕的防止外表處理一方面是使外表粗糙，以獲得良好的機(jī)械結(jié)合〔齒狀結(jié)構(gòu)〕，另一方面將污垢、銹、油脂、焊渣、軋鋼鱗皮等去除。形成一個(gè)干凈、粗糙的外表。外表處理最好是拋丸或噴砂。底漆潤濕性要好，可以使縫隙和外表缺陷填滿涂料，可以到錨紋的底部，而不至于架空；第三章：腐蝕的防止涂料枯燥時(shí)間最好短些，可以防止涂面漆之前受到污染〔在野外油漆重要〕，一些人認(rèn)為含有特殊填料如鋅粉、鉻酸鋅的底漆還有一定的緩蝕作用〔有待證實(shí)〕。使用廉價(jià)的涂料并不見得真正經(jīng)濟(jì)，因?yàn)橥繉酉到y(tǒng)的本錢大局部是花在施工上，特別是外防腐，美觀也是一個(gè)方面，選擇好的涂料體系，能明顯提高涂層壽命，費(fèi)用增加卻很少。第三章：腐蝕的防止涂層是靠致密性來起到保護(hù)作用的，如果只涂一層總是難免針孔或其他缺陷，所以需要多道涂敷，使一層漆的針孔被另一層蓋上，以獲得完好的涂膜。即使是高固體分涂料，也不提倡只涂一次就到達(dá)厚度。涂層的厚度很重要，因?yàn)橥繉与S著時(shí)間延長，終歸要老化破損。

第四章設(shè)計(jì)與腐蝕控制的關(guān)系第一節(jié)材料的相容性如果設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)缺乏，對結(jié)構(gòu)和設(shè)備缺乏整體的考慮，常常過于孤立地只考慮零部件本身。復(fù)雜設(shè)備的各個(gè)部件所用的材料之間，如果關(guān)系不當(dāng)，即使設(shè)計(jì)再好也可能毀壞。設(shè)計(jì)時(shí)要首先考慮材料種類的相容性，防止因?yàn)樽陨黼娢徊煌鸶g。案例：一艘游艇，用蒙乃爾合金〔Ni70Cu30〕制造船殼，連接船殼的鉚釘是碳鋼制造，很短時(shí)間內(nèi)鋼鉚釘嚴(yán)重腐蝕，游艇報(bào)廢。第四章設(shè)計(jì)與腐蝕控制的關(guān)系

在電解質(zhì)溶液中，不同金屬由于電位不同而構(gòu)成腐蝕電池。電位較負(fù)〔耐蝕性差〕的金屬作為陽極，腐蝕被加速，電位較正〔耐蝕性好〕的金屬作為陰極，受到一定程度的保護(hù)。兩種金屬電位差越大，電偶腐蝕的傾向就越大。

第四章設(shè)計(jì)與腐蝕控制的關(guān)系

如果把新鋼件連接到浸沒在海水中的較大的舊結(jié)構(gòu)上，新鋼件將變成陽極并加速腐蝕。在一段舊管線上，連接一個(gè)新管節(jié)，新管節(jié)要加快腐蝕，直至到達(dá)老管線的腐蝕程度。在腐蝕性介質(zhì)中，如果需要異種金屬連接，最好采取絕緣措施。第四章設(shè)計(jì)與腐蝕控制的關(guān)系第二節(jié)幾何因素的影響1、不能僅從部件自身狹隘的有限范圍孤立的看待所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的形狀尺寸，還要考慮與裝置內(nèi)其他部件的相互關(guān)系。2、設(shè)計(jì)形狀不能過于復(fù)雜，結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、光滑、合理。3、選擇外形，要能夠減少發(fā)生腐蝕的時(shí)機(jī)，減輕腐蝕的程度。減少死角、縫隙，采用連續(xù)焊、防止因空間狹小而使防腐蝕變得操作困難和不可能。4、在縫隙無法防止的地方，要盡量改變幾何形狀、尺寸或配合。5、假設(shè)可能，應(yīng)防止搭接和縫隙，或進(jìn)行有效的密封。第四章設(shè)計(jì)與腐蝕控制的關(guān)系6、千方百計(jì)地使設(shè)計(jì)防止超速流和湍流的影響。7、管子的彎曲半徑應(yīng)盡可能的大，通常為使流速適宜，要求管子的彎曲半徑最小為管徑的3倍。8、在高速流接頭的部位，不要采用T型分叉結(jié)構(gòu)，應(yīng)逐漸采用曲線逐漸過渡的結(jié)構(gòu)。9、要防止不規(guī)那么保溫的影響。防止保溫層中濕氣對金屬的作用；保冷管線防止冷凝液浸濕保溫層對管線形成腐蝕。第四章設(shè)計(jì)與腐蝕控制的關(guān)系第三節(jié)結(jié)構(gòu)的影響1、寧愿讓構(gòu)件直接受壓或受拉，而不使其受彎或受扭。2、盡可能減少結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力集中因素。3、在內(nèi)外拐角處要設(shè)置較大的圓角。4、防止尖角〔特別是凸出的棱角〕，也要防止鋒利的凹角。5、要防止鉚接、焊接或螺栓連接的截面處的不同心。6、不要采取不封閉的焊縫，防止間斷焊縫。7、焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)易于操作，以便改善焊接的質(zhì)量。

要樹立一個(gè)理念：局部腐蝕具有更大的危害，細(xì)節(jié)決定防腐蝕的成敗，防腐蝕不僅僅是防腐蝕工作者的事情。第一節(jié)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要做到：①結(jié)構(gòu)形式盡量簡單，便于防腐施工和檢修。②防止殘留液和沉積物腐蝕，出口管和容器的底部結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能使容器的液體都能排凈，管道盡量減少彎曲。③盡量不用鉚接而用焊接，焊接時(shí)盡可能采用對焊、連續(xù)焊而不采用搭接焊、間斷焊，以免形成縫隙腐蝕。④為了防止嚴(yán)重沖蝕，在需要的部位應(yīng)設(shè)置可拆換的防沖板和導(dǎo)流板。⑤盡量防止出現(xiàn)尖角、凸出、小角度的銳角以及需要防腐而又無法操作的部位。⑥焊接設(shè)備盡可能減少聚集的、交叉的焊縫，以減少剩余應(yīng)力。⑦盡量選用同種材料，不同種材料接觸時(shí)要用絕緣材料隔開，防止發(fā)生電偶腐蝕；防止不同種金屬間形成縫隙；不同金屬連接時(shí)要防止大陰極小陽極結(jié)構(gòu)。第二節(jié)建造安裝①鋼板不能有起皮、瑕疵。②要求滿焊的不能間斷焊，焊縫要圓滑、飽滿。③不能隨意改變設(shè)計(jì)，使用替代材料。④不能隨意改變尺寸、形狀，造成大量銳角、凸出角和縫隙。⑤工作面要清潔，焊渣、焊瘤要及時(shí)清理。

第三節(jié)選擇涂料：首先要理解涂料產(chǎn)品說明書，產(chǎn)品說明大體分為四個(gè)局部：產(chǎn)品說明、物理參數(shù)、施工說明和其他局部。1、產(chǎn)品說明局部包括：①特性。產(chǎn)品類型、顏料組成、根本特性和使用限度。②用途③使用溫度。標(biāo)出最大使用溫度。④批準(zhǔn)或認(rèn)證。官方或半官方的認(rèn)可或批準(zhǔn)證書，如底漆的可焊性，飲用水涂料的無毒證明等。2、物理參數(shù)局部包括：①固體體積分?jǐn)?shù)，通過固體體積分?jǐn)?shù)就可以大概知道干膜和濕膜之間的關(guān)系。②理論涂布率，根據(jù)理論涂布率可以知道單位面積的涂料用量，當(dāng)然，理論涂布率和實(shí)際用量之間還有一個(gè)系數(shù)，外表粗糙度越大，系數(shù)越大，涂料消耗量越大。

⑤完全固化，針對雙組分涂料而言。溫度高會促進(jìn)固化，溫度低會減緩固化，低于涂料指定的最低固化溫度固化幾乎停止。溫度在10℃時(shí)的固化時(shí)間比正常溫度〔20℃〕下要延長一倍，溫度30℃時(shí)時(shí)間會減半。⑥儲存時(shí)間，指在正常儲存條件下產(chǎn)品在原來密封容器中保持良好質(zhì)量狀態(tài)的時(shí)間。溫度升高儲存期會縮短。

3、施工參數(shù)局部①混合比例。雙組分涂料供貨時(shí)應(yīng)向用戶提供基料和固化劑的正確混合比例，兩比例相差越大，攪拌越不容易均勻。②施工方法。涂料應(yīng)明確涂敷方法，對于高固體分的涂料，首選高壓無氣噴涂，不提倡輥涂，小面積可刷涂。

③稀釋劑必須防止不必要的習(xí)慣性的稀釋，對于不同的施工方法，應(yīng)給明稀釋劑的最大用量。稀釋劑的過量使用會帶來不良后果，如嚴(yán)重流掛、薄厚不勻、涂膜偏薄、大量針孔等。特別是使用無溶劑涂料，如果參加過量的稀釋劑，會破壞涂料各組分的比例結(jié)構(gòu)，完全達(dá)不到涂料性能的要求。④重涂間隔時(shí)間。露天作業(yè)時(shí)間隔時(shí)間不能過長，要防止上道涂膜受到污染，重涂時(shí)間與溫度、涂膜厚度、固化劑類型有關(guān)。說明書必須有明確提示。⑤施工條件。包括氣候、溫度、濕度等等。如果設(shè)計(jì)完成得比較早，實(shí)際工期出現(xiàn)了拖延，必要時(shí)要重新評估涂料的適應(yīng)性。4、其他。指涂料供給商特別指出的其他說明，如存放條件、與其他涂料的配套性等等。表3、各種因素對涂膜壽命的影響任何涂料在處理不良的外表上都無法發(fā)揮其最正確性能。高等級的外表處理，將會延長涂料的壽命。因素影響程度因素影響程度表面處理質(zhì)量49.5涂料種類4.9涂膜厚度19.1其他因素26.5外表處理的三個(gè)目的：結(jié)構(gòu)處理、外表清理、形成外表粗糙度A、結(jié)構(gòu)處理。包括銳邊打磨、倒角磨圓、飛濺去除、焊孔補(bǔ)焊和磨平等。這些問題對涂層的完整性、附著力、漏點(diǎn)有很大的影響。結(jié)構(gòu)處理是噴砂前非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。B、外表清理。除去鋼材外表上對涂料有損害的物質(zhì)，主要是氧化皮、鐵銹、可溶性鹽、油脂、水分和其他污染物等。C、形成外表粗糙度。外表粗糙度增大了涂層與基材間的接觸面積，能提高涂層對底材附著力。粗糙度不宜過大，否那么在波峰處往往引起厚度缺乏，易出現(xiàn)早期腐蝕點(diǎn)；或在凹坑里面截留氣泡，成為涂層鼓泡的根源。外表處理的五個(gè)程序：結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備→除油脂→除鹽分→除氧化皮及其他污物→除塵程序1、結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備至少要注意五個(gè)方面：銳邊：需要用砂輪片打磨光滑。打磨的技巧是打磨銳角后再打磨兩側(cè)由于第一次打磨而產(chǎn)生的棱角。飛濺：用鐵釬、鑿刀等除去，難以手工去除的要進(jìn)行打磨，有些較為平滑的飛濺可以不除去。咬邊：焊縫兩側(cè)的咬邊用電焊補(bǔ)平后用砂輪機(jī)打磨。起鱗：鋼板外表可能會出現(xiàn)起層、疊片等缺陷，用砂輪機(jī)打磨。手工焊縫：粗糙的手工焊縫、毛刺要求用砂輪機(jī)打磨。切割邊緣：不規(guī)那么的粗糙鋒利邊緣，必須用砂輪機(jī)打磨。程序2、除油脂鋼板外表的油脂有定性沒有定量的檢測，檢測的方法也是定性方法。灑水法：將水輕輕涂抹到疑心的外表，如果沒有油脂存在，水滴會在外表擴(kuò)散開，如果有油脂就會出現(xiàn)異常〔非標(biāo)準(zhǔn)方法〕。粉筆劃過法：用粉筆劃過疑心的外表，如果沒有油脂存在，劃線均勻，如果有油脂，在油脂處劃線會變細(xì)〔非標(biāo)準(zhǔn)方法〕。有油無油程序3、除鹽分指沿海環(huán)境或鋼板經(jīng)過海上運(yùn)輸

程序四除氧化皮及其他污物磨料性質(zhì)及粒度：可采用非金屬磨料和石英砂，杜絕使用硬度小、價(jià)格低廉的河砂。當(dāng)磨料顆粒明顯變小時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充新砂料。石英砂目數(shù)：6目、8目、12目打一遍篩一次，篩子為14目

噴射壓力：噴射壓力的控制，壓力應(yīng)在0.65～0.8MPa。磨料是否清潔：磨料應(yīng)未受到任何污染，特別是油脂。最簡易的檢查方法是在400ml的試瓶中，磨料和水一起攪拌，在水靜止后，觀察水面有無油污或其乳狀物漂浮。

外表處理后的檢測控制指標(biāo)：對照標(biāo)準(zhǔn)檢查：按照標(biāo)準(zhǔn)?涂裝前鋼材外表銹蝕等級和除銹等級?〔GB/T8923〕，標(biāo)準(zhǔn)中對外表處理程度的描述如下：Sa2徹底噴射處理要求：在不放大的情況下進(jìn)行觀察時(shí)，外表應(yīng)無可見油脂和污垢，并且?guī)缀鯖]有氧化皮、鐵銹、涂料涂層和異物。任何殘留物應(yīng)是牢固附著的。

Sa2.5非常徹底的噴射處理要求：在不放大的情況下進(jìn)行觀察時(shí)，外表應(yīng)無可見油脂和污垢，并且?guī)缀鯖]有氧化皮、鐵銹、涂料涂層和異物。任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條紋狀的輕微色斑。錨紋深度檢查：應(yīng)采用錨紋深度儀進(jìn)行檢查，拓紙法、指針法

錨紋不是越深越好原因一：涂料不能潤濕直達(dá)谷底，造成谷底空氣殘存；涂層基材

原因二：底漆不能一遍蓋住基材，在涂敷間隔露出的基材新鮮外表易返銹，影響層間附著力。涂層基材

2〕涂料、涂裝涂料質(zhì)量注意要點(diǎn)：涂料說明書：作業(yè)現(xiàn)場是否有涂料說明書，涂料說明書是否包括產(chǎn)品特性、用途、使用溫度、閃點(diǎn)、涂裝要求、作業(yè)環(huán)境要求等。作業(yè)人員是否閱讀過說明書。

配合比例：涂料是否有明確的配合比例要求，作業(yè)人員是否嚴(yán)格按比例操作。過期與破損：現(xiàn)場涂料是否與設(shè)計(jì)相符，是否在保質(zhì)期內(nèi)，包裝是否破損。稀釋劑使用：作業(yè)時(shí)是否允許使用稀釋劑，作業(yè)人員是否違規(guī)參加稀釋劑或有其他違規(guī)操作。

涂裝過程的注意要點(diǎn)：

高固體含量的涂料只能使用噴涂，只有在不可能進(jìn)行噴涂或小面積施工時(shí)，才使用刷涂。特別是具有觸變性質(zhì)的涂料必須噴涂。對于厚膜涂料不能在稀釋后采用傳統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行噴涂。禁止采用輥涂，因?yàn)檩佂恳皇呛穸热菀撞粍?，二是容易截留空氣，形成氣泡?/p>

涂裝環(huán)境的檢查：檢查溫度、相對濕度，鋼材外表溫度照明、通風(fēng)、腳手架等均應(yīng)滿足涂敷要求。預(yù)涂裝：對于焊縫、自由邊、打磨后的銳角等部位進(jìn)行預(yù)涂，預(yù)涂可采用刷涂；

預(yù)涂裝與正式噴涂有一個(gè)先后次序問題，如果是很大的面積，假設(shè)先進(jìn)行預(yù)涂，可能要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)，對噴砂后的鋼板不利，導(dǎo)致質(zhì)量下降甚至返銹，如果不進(jìn)行預(yù)涂，就可能出現(xiàn)漏涂或厚度不夠，等到漆膜枯燥發(fā)現(xiàn)問題再補(bǔ)涂效果就差了。

預(yù)涂的合理做法是先由經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員對那些特別容易漏涂的地方如孔內(nèi)、螺帽和背對背的部位進(jìn)行預(yù)涂，而對焊縫、自由邊等不作預(yù)涂，在噴涂第二遍之前進(jìn)行預(yù)涂也同樣可收到較好的效果。

試噴：施工人員在正式噴涂前應(yīng)進(jìn)行充分的試噴，根據(jù)材料和噴涂機(jī)的要求調(diào)整好壓力和組分比后形成均勻扇面垂直噴涂鋼材，形成均勻的涂膜；

濕膜厚度檢測：正式噴涂后，應(yīng)每噴涂10m2左右進(jìn)行一次濕膜厚度測定，依此檢測噴涂參數(shù)，以便后續(xù)噴涂調(diào)整。待參數(shù)穩(wěn)定后測定時(shí)間間隔可延長。

涂裝間隔控制：涂裝間隔應(yīng)完全依據(jù)涂料要求，涂裝間隔與氣溫有很大關(guān)系。涂膜外觀：外觀應(yīng)無流掛、無氣泡、無漏涂，有顏色涂料顏色應(yīng)均勻一致。

3〕涂層最終檢查涂層固化后的檢測控制指標(biāo)：外觀：光滑平整、無流掛等弊病。厚度：采用磁性涂層測厚儀進(jìn)行測厚。厚度檢測有兩個(gè)原那么：第一：規(guī)定下限原那么。第二：“80-20〞或“90-10〞原那么。

“80-20〞原那么：80%的測量值不得低于規(guī)定干膜厚度，其余20%的測量值不能低于規(guī)定膜厚的80%。如：規(guī)定干膜厚度為300μm，那么80%的測量值要到達(dá)300μm以上，其余20%的測量值不得低于規(guī)定膜厚300μm的80%，即要到達(dá)240μm。對于要求比較高的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)使用規(guī)定下限原那么或“90-10〞原那么。

一個(gè)完整的涂層應(yīng)當(dāng)是連續(xù)的、致密的、對環(huán)境〔介質(zhì)〕適用的、附著牢固的。各環(huán)節(jié)的質(zhì)量都會影響到涂層最終質(zhì)量。如果：外表處理質(zhì)量到達(dá)95%、涂料質(zhì)量到達(dá)95%、涂裝質(zhì)量到達(dá)95%，那么涂層質(zhì)量只有95%×95%×95%＝85.7%

如果：外表處理質(zhì)量到達(dá)85%、涂料質(zhì)量到達(dá)95%、涂裝質(zhì)量到達(dá)85%，那么涂層質(zhì)量只有85%×95%×85%＝68.6%質(zhì)檢本身不能提高涂層質(zhì)量，可以減少各環(huán)節(jié)存在的問題。

涂料經(jīng)過固化變?yōu)橥繉?，所以從涂料開始的所有缺陷都會影響到涂層的質(zhì)量和它的使用壽命，出現(xiàn)缺陷的過程大概可分為四個(gè)階段：〔1〕包裝桶階段，〔2〕涂敷施工階段，〔3〕枯燥固化階段，〔4〕使用階段。

第六章常見涂層缺陷1、包裝桶階段開桶就有的問題，施工人員無法控制。〔1〕結(jié)皮涂料結(jié)皮通常是受到了氧化反響〔空氣的作用〕、熱影響或溶劑的揮發(fā)，這種情況多見于油性涂料和醇酸涂料，挑去結(jié)皮，小心攪拌，涂料還可使用。

第六章常見涂層缺陷

第六章常見涂層缺陷

〔2〕黏度太高原因有四個(gè)：溶劑揮發(fā)、使用溶劑不當(dāng)、貯存環(huán)境過冷或過熱、內(nèi)部成分發(fā)生聚合。觸變性涂料看上去很粘稠，其實(shí)一經(jīng)攪拌流動性就很好，切不可參加稀釋劑?！?〕黏度太低環(huán)境溫度較高時(shí)涂料黏度會降低，還有一種情況就是發(fā)生了顏、填料的沉淀。

第六章常見涂層缺陷

〔4〕沉淀涂料經(jīng)過長時(shí)間儲存，顏填料會發(fā)生輕微沉淀，經(jīng)過攪拌可以照常使用，如果發(fā)生嚴(yán)重的沉淀，就不能使用，判斷的方法是經(jīng)過攪拌桶底部沒有塊狀物存在就可使用，否那么有硬塊不能攪起或塊狀物不能攪開，就不能使用?！?〕結(jié)塊如果涂料中存在塊狀物，就不能使用。

第六章常見涂層缺陷

2、施工產(chǎn)生的缺陷不正確的涂敷施工過程會帶來很多不良影響，給涂層造成缺陷?！?〕灰塵和磨料渣如果灰塵和磨料渣去除不干凈，它們就會與剛噴涂的涂料結(jié)合在一起，一個(gè)顆粒就是一個(gè)孔、洞。特別要注意腳手架上的磨料和灰塵。

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〔2〕流掛發(fā)生流掛的原因：a涂膜超過規(guī)定的厚度〔過厚〕b涂料中參加了過多的稀釋劑c噴槍過分靠近被涂物面d噴槍移動速度不均勻e噴涂時(shí)霧化不均勻

第六章常見涂層缺陷

〔3〕針孔和漏點(diǎn)除去涂料原因，噴涂壓力過大、涂膜過厚、過分的通風(fēng)、噴涂時(shí)距離太遠(yuǎn)，都會造成出現(xiàn)坑點(diǎn)、針孔，對于針孔和漏點(diǎn)，修補(bǔ)時(shí)要先進(jìn)行打磨，一直打磨到基材，再補(bǔ)涂涂料，直到檢驗(yàn)合格?！?〕涂膜厚度缺乏首先濕膜不夠厚，沒有及時(shí)測量；過量使用了稀釋劑。只要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，可以補(bǔ)涂。

第六章常見涂層缺陷

第六章常見涂層缺陷

〔6〕飛噴和干噴飛噴是指涂料只有些漆霧粒子到達(dá)被涂物外表，形成像砂紙一樣的涂層外表。干噴是指涂料在到達(dá)被涂物外表之前已經(jīng)變干，但還能附著在外表，卻不能形成連續(xù)的涂膜。造成的原因主要是施工技巧問題：a噴涂距離太遠(yuǎn)b走槍為弧形或傾斜c溫度太高d噴氣泵壓力太高e大風(fēng)天氣或過分的通風(fēng)

第六章常