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第二章不銹鋼焊接材料在大氣環(huán)境中的腐蝕行為

2020-05-18 10:35:44 作者：本網發(fā)布來源：中國腐蝕與防護網分享至：

2.1前言

本文以高速動車組車體頂板結構不銹鋼焊接材料作為研究對象，進行戶外八個站點典型大氣暴曬試驗，腐蝕試驗后通過腐蝕宏觀形貌、微觀形貌、腐蝕產物組成、腐蝕動力學、電化腐蝕行為重點研究了不銹鋼焊接材料在大氣環(huán)境的腐蝕行為規(guī)律，通過灰色關聯(lián)度計算分析了環(huán)境因素與不銹鋼焊接材料最大點蝕深度的關聯(lián)性，其中重點分析了熱帶海洋大氣萬寧和亞熱帶濕潤城市武漢大氣環(huán)境下的不銹鋼焊接材料不同區(qū)域腐蝕行為。

2.2腐蝕形貌觀察

2.2.1宏觀腐蝕形貌分析

圖2-1為不銹鋼焊接試樣在戶外各站點大氣暴曬2年后的宏觀腐蝕形貌。從圖上可以看出各站點2年試驗后試樣表面基本以局部點蝕為主。試樣底板母材區(qū)和筋板母材區(qū)表面可見隨機分布的銹點且筋板母材區(qū)分布密度小于底板母材區(qū)，部分站點如青島站暴曬后分布有銹斑，部分區(qū)域出現(xiàn)直徑約3mm左右銹斑，腐蝕區(qū)域呈紅褐色小點或片狀分布。

焊縫區(qū)較其它區(qū)域腐蝕明顯，部分站點如萬寧站、青島站試驗后焊縫區(qū)覆蓋有紅褐色銹層，焊縫區(qū)與底板母材區(qū)接觸方向腐蝕擴展在2mm到6mm，筋板母材區(qū)方向腐蝕擴展在1mm到4mm,其中萬寧站試驗后焊縫邊緣處腐蝕擴展最長達到6mm。對比各站點試樣腐蝕情況，可以看出萬寧站腐蝕最嚴重、青島站次之，說明海洋大氣環(huán)境下氯離子的存在對不銹鋼腐蝕有明顯的促進作用，相比青島站，萬寧高溫、高濕的濕熱環(huán)境下的氯離子污染更加劇了試樣的腐蝕；武漢站、江津站、北京站取樣回來試樣表面附著有灰塵，清洗后表面與原始樣比較發(fā)現(xiàn)中度失光，分布有灰色小銹點；亞熱帶濕潤型城郊酸雨環(huán)境氣候江津站相比其他站點腐蝕并不明顯，可見SO2對不銹鋼焊接材料的腐蝕影響較小。

表2-1不銹鋼拼焊件試樣在大氣試驗站戶外曝露2a 試樣宏觀形貌評價

圖2-1 不銹鋼焊接試樣在各大氣站暴露后2年后的宏觀形貌圖

2.2.2微觀腐蝕形貌圖

圖2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7分別為不銹鋼焊接試樣在各大氣站點戶外暴曬2年后的底板母材區(qū)微觀形貌圖、焊縫材區(qū)微觀形貌、筋板母材區(qū)微觀形貌。

由圖2-2、2-3和圖2-6、2-7可以看出各站點試驗后筋板母材區(qū)、底板母材區(qū)以點蝕為主，試樣表面母材區(qū)表面隨機分布有點蝕坑，不同站點試驗后試樣表面點蝕坑大小和密度各異，點蝕坑內及邊緣處有紅褐色腐蝕產物層堆積，底板母材區(qū)點蝕坑分布較密集，銹層堆積較厚、窄且深，而筋板母材區(qū)點蝕坑寬且淺、點蝕數量明顯少于底板母材區(qū)，推測可能是301LN較304不銹鋼含碳量少和表面顯微組織分布有關。試樣在萬寧站、青島站試驗后表面點蝕分布密度大，點蝕數量多，腐蝕區(qū)面積大，局部出現(xiàn)圓斑狀腐蝕區(qū)，斑狀腐蝕區(qū)中心腐蝕最嚴重，向外擴展腐蝕程度遞減，推測可能是點蝕發(fā)生處產生的Fe粒子，在外界作用下遷移到周圍區(qū)域后干燥氧化形成。在沈陽、北京、江津、廣州、武漢、漠河等大氣站點試驗后表面點蝕密度大小分布基本一致，其中廣州站局部點蝕坑呈現(xiàn)長條狀，且附近有劃痕，可見部分腐蝕是從劃痕等表面缺陷處開始。

由圖2-4、2-5可知，焊縫區(qū)腐蝕嚴重站點如萬寧、青島試樣表面腐蝕區(qū)連續(xù)成片狀紅褐色銹層覆蓋，腐蝕輕微站點局部分布有銹點，焊縫區(qū)邊處緣腐蝕嚴重且焊縫波紋間隙處出腐蝕明顯，可能是焊縫邊緣處組織受熱產生元素偏析和間隙處容易堆積灰塵顆粒產生的電化學加速現(xiàn)象。綜合分析可知，不銹鋼焊接試樣不同站點不同區(qū)域暴曬2年后，發(fā)生了不同程度腐蝕，腐蝕類型以點蝕為主，表明覆蓋有大小不一點蝕坑，其中在萬寧、青島腐蝕最嚴重，沈陽、北京、江津、廣州、武漢等大氣站點試樣腐蝕程度站次之，漠河站試樣腐蝕程度最小；底板母材區(qū)腐蝕程度大于筋板母材區(qū)。

圖2-2 各大氣站點暴曬2年后試樣底板母材區(qū)微觀形貌圖×500倍（一）

圖2-3 各大氣站點暴曬2年后試樣底板母材區(qū)微觀形貌圖×500倍（二）

圖2-4 各大氣站點暴曬2年后試樣焊縫區(qū)微觀形貌圖×500倍（一）

圖2-6 各大氣站點暴曬2年后試樣筋板母材區(qū)微觀形貌圖×500倍（一）

2.3腐蝕深度分析

不銹鋼焊接件材料在各大氣氣候試驗站室外暴曬2年試驗后點蝕評價如表2-2所示，對比各站試樣點蝕分布情況可知，青島、萬寧站的試樣點蝕坑數量密度大且深，其它各站試樣的點蝕深度淺且數量少；典型熱帶海洋大氣環(huán)境下萬寧大氣腐蝕站試樣的點蝕密度達到A-5級，最大點蝕深度達到35.7μm，點蝕坑大小為B-3級別，溫帶海洋性氣候青島大氣腐蝕站試樣表面點蝕深度最大為21.6μm，比萬寧站的小了14.1μm，點蝕密度和點蝕大小相當，海洋大氣環(huán)境下具有高鹽霧特征，含有大量的氯離子的空氣，為點蝕的發(fā)生提供了充分的前提，當NaCl 顆粒吸附在試樣表面上，由于具有很強的吸濕作用，不僅增大了材料表面薄液膜層的導電能力，而且氯離子自身有強大的侵蝕性，因此海洋大氣環(huán)境下不銹鋼焊接材料具有高腐蝕特征，對比萬寧、青島站氣候數據，萬寧站年平均溫度大10.9℃，平均濕度大14%，年總輻照量高出3168 MJ/m2，年降雨量多1364.5mm，降雨PH值低出1.05，各項氣候數據表明萬寧具有大于青島站的腐蝕條件，目前研究表明，萬寧站高溫、高濕是大于青島站的主要氣候特征；武漢站、廣州站、江津站三個站點同屬于亞熱帶濕潤氣候，年均濕度都在80%左右，年平均溫度：廣州>江津>武漢站，總輻照量：武漢>廣州>江津，廣州具有較高的降雨量，江津站由著典型酸雨氣候特征，從點蝕情況來看，廣州>江津>武漢站，說明溫度對不銹鋼焊接材料腐蝕具有顯著影響，江津酸雨氣候特征影響并不顯著，這和梁彩鳳[26]等研究結果，SO2對不銹鋼大氣腐蝕幾乎沒有影響相一致。北京站試驗后試樣表面點蝕深度大于武漢站且和江津站點蝕深度相當，對比氣候條件，北京站年平均溫度13.8°年均濕度44.6%，降雨量551.8mm均小于兩站點，但氣候污染物特征中降塵量均高于兩站點，說明降塵量是北京站點蝕較高的主要因素，當表面存在灰塵粒子時，在塵粒沉積處形成縫隙，尤其是在焊縫區(qū)更容易保持含氯離子的水膜，阻礙了氧的補充，導致鈍化膜破壞。另外，此鈍化膜破壞處與邊緣塵粒堆積處的鈍化區(qū)形成閉塞電池加速度了點蝕核的形成和點蝕坑的發(fā)展。

2.4 腐蝕產物分析

選取萬寧站、武漢站暴曬2年后的試樣，將試樣切割，選取不同區(qū)域（底板母材區(qū)1cm×1cm、焊縫區(qū)1cm×0.5cm、筋板母材區(qū)1cm×1cm）進行SEM/EDS表面成分分析、采用激光拉曼光譜對腐蝕產物組成進行研究分析。

2.4.1腐蝕產物表面成分分析

圖2-8、2-9、2-10和圖2-11、2-12、2-13分別為不銹鋼焊接材料（底板母材區(qū)、焊縫區(qū)、筋板母材區(qū)）在萬寧站和武漢站暴曬2年后的SEM微觀形貌圖及表面EDS元素分析圖。

由圖2-8、2-9、2-10可知，萬寧站暴曬2年后試樣底板母材區(qū)表面覆蓋有點蝕坑，點蝕坑表面覆蓋有龜裂狀腐蝕產物層，未腐蝕區(qū)平坦無突起；焊縫區(qū)表面凹凸不平，有不規(guī)則突起狀腐蝕產物，放大后可見產物有裂紋間隙；試樣筋板母材區(qū)表面有點蝕坑，放大后可見點蝕坑內有不規(guī)則狀突起腐蝕產物。圖2-11、2-12、2-13可知，武漢站暴曬2年后試樣底板母材區(qū)表面分布有點蝕坑，點蝕坑表面分布有突起狀腐蝕產物層；焊縫區(qū)表面有突起塊狀腐蝕產物；筋板母材區(qū)表面分布點蝕坑和點蝕斑，放大后可見點蝕斑內裂紋間隙團狀腐蝕產物。

對比各區(qū)域兩處微區(qū)表面EDS元素分析結果可知，不銹鋼焊接試樣在武漢站和萬寧站大氣暴曬2年后的表面點蝕坑內表面腐蝕產物成分主要由Fe、Cr、O、Ni、Cl、Ca、Si等元素構成，其中Fe、O元素含量占比最高；母材區(qū)點蝕坑處與周圍邊緣處對比O、Cl、Si、Ca元素成分含量高，Cr含量較低，說明點蝕坑內堆積有灰塵、沙粒（成分SiO2、CaCO3），Ca、Si可能來自于大氣塵埃顆粒；焊縫區(qū)表面腐蝕嚴重，兩處微區(qū)O含量大于母材區(qū)，且Cr含量遠小于母材區(qū)，推測是Fe的氧化腐蝕產物層較厚所引起。綜合分析，O元素的含量分布：點蝕坑內含量大于點蝕坑周圍邊緣處；筋板母材區(qū)>焊縫區(qū)>底板母材區(qū)；萬寧站試樣腐蝕區(qū)Cl元素含量高于武漢站。可見O、Cl、Cr是點蝕形成過程的關鍵元素。

2.4.2腐蝕產物拉曼光譜分析

不銹鋼大氣腐蝕產物相關激光拉曼光譜特征峰位參閱文獻[2,3]，圖2-14為不銹鋼焊接試樣（底板母材區(qū)、焊縫區(qū)、筋板母材區(qū)）在萬寧站和青島站暴曬2年后的表面腐蝕產物層的激光拉曼光譜圖。

如圖2-14所示，萬寧站暴曬2年后試樣底板母材區(qū)拉曼最強峰值在708cm-1，筋板母材區(qū)的特征峰主要強峰值在444 cm-1、625cm-1，焊縫區(qū)主要特征峰值出現(xiàn)在：699cm-1，各區(qū)域對應腐蝕產物如表3-4綜合分析說明不銹鋼焊接試樣在萬寧大氣環(huán)境暴曬2年后的腐蝕產物主要有：α-Fe2O3、γ-Fe2O3、α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4等物質構成。

武漢站暴曬2年后的試樣底板母材區(qū)拉曼特征峰主要強峰值在229 cm-1、286cm-1，筋板母材區(qū)的特征峰主要特征峰值出現(xiàn)在240 cm-1、297 cm-1、360cm-1，焊縫區(qū)主要特征峰值出現(xiàn)在702cm-1。各區(qū)域對應腐蝕產物如表3-5綜合分析說明不銹鋼焊接試樣在武漢大氣環(huán)境暴曬2年后的腐蝕產物主要有：α-Fe2O3、γ-Fe2O3、α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4等物質構成。

不銹鋼焊接材料在大氣環(huán)境中暴曬初期，表面光亮，不易堆積塵土顆粒，表面形成液膜后，鈍化膜可以得到較好恢復，隨著時間的延長，灰塵的堆積，尤其是在焊縫區(qū)波紋間隙加劇了顆粒物堆積，在大氣環(huán)境干濕交替長時間作用下，水蒸氣從大氣中凝結出來沉積在試樣表面，形成液膜，尤其萬寧海洋氣候環(huán)境下存在著能與水結合的大量氯化物鹽類，引起水分的化學凝聚，加速液膜的形成和穩(wěn)定，當形成連續(xù)的電解液薄膜時，試樣表面初期發(fā)生電化學腐蝕，當Cl-濃度達到一定程度會破壞鈍化膜結構，產生點蝕核，繼續(xù)成長形成宏觀點蝕孔[3],[4]，孔內反應如下[5]：

大氣暴露試驗初期，點蝕孔內四周發(fā)生鐵的陽極溶解產生腐蝕產物堆積，形成閉塞腐蝕電池，加上自催化作用進一步加劇腐蝕，隨著時間延長，武漢、萬寧站試樣表面點蝕數量和深度增加，腐蝕產物堆積層在濕潤條件下發(fā)生反應：

鐵的氧化物腐蝕產物相互轉化受溫度、氧化還原條件、pH值等因素影響，由于Fe3O4的不穩(wěn)定性，在一定程度氧環(huán)境中會氧化成FeOOH,羥基氧化物α-FeOOH、β-FeOOH比較穩(wěn)定，γ-FeOOH、δ-FeOOH容易轉化成α-FeOOH或者γ-Fe2O3，F(xiàn)e的氧化物粒子的初步氧化產物是Fe3O4，進一步氧化產物則是γ-Fe2O3[6] 。在萬寧海洋大氣環(huán)境中豐富的Cl-環(huán)境中易形成β-FeOOH,其晶體結構的穩(wěn)定需要Cl-，β-FeOOH的形成過程中能促進Cl-在鈍化膜中的擴散，不利于提高銹層的保護性，在β-FeOOH隧道結構中的Cl-消失后，會轉化為α-Fe2O3或α-FeOOH。綜合分析可知，不銹鋼焊接材料表面腐蝕產物主要α-Fe2O3、γ-Fe2O3、α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH、Fe3O4等物質構成。

2.5帶銹不銹鋼焊接材料電化學行為

選取萬寧站、武漢站暴曬2年后的不銹鋼焊接試樣，將試樣切割，選取不同區(qū)域（底板母材區(qū)1cm×1cm、焊縫區(qū)1cm×0.5cm、筋板母材區(qū)1cm×1cm），采用電化學阻抗法和極化曲線測試方法，研究了不銹鋼焊接試樣不同區(qū)域在（萬寧、武漢）暴曬2年后的腐蝕電化學行為。

圖2-8、表2-4、表3-5分別為不銹鋼焊接試樣不同區(qū)域在（萬寧、武漢）暴曬2年后在3.5%NaCl溶液中的Tafel極化曲線和擬合結果。由圖2-15可以看出，在3.5%NaCl溶液中，暴曬2年后的不銹鋼焊接試樣陽極存在鈍化行為，呈現(xiàn)一定鈍化特性，陰極極化為單一活化溶解過程，且各區(qū)域自腐蝕電位和自腐蝕電流密度大小排序：Ecorr筋板母材區(qū)>Ecorr底板母材區(qū)>Ecorr焊縫區(qū)，Icorr筋板母材區(qū)<Icorr底板母材區(qū)<Icorr焊縫區(qū)，說明各區(qū)域鈍化膜穩(wěn)定性：筋板母材區(qū)>底板母材區(qū)>焊縫區(qū)。對比兩站點暴曬2年后試樣各區(qū)域自腐蝕電位和腐蝕電流密度，可知試樣在萬寧站暴曬后自腐蝕電位較負于武漢站，各區(qū)域自腐蝕電位區(qū)間在-0.552v~-0.440v；其中底板母材區(qū)相差約0.01v，筋板母材區(qū)相差約0.02v，焊縫區(qū)相差最大達到0.07v；采用塔菲爾外推法進行擬合，不銹鋼焊接試樣在萬寧暴曬2年后自腐蝕電流密度達到10-5A·cm-2，較武漢暴曬2年后自腐蝕電流密度達到10-6A·cm-2大一個數量級，其中焊縫區(qū)試樣在萬寧暴曬后腐蝕電流密度達到最大值4.285×10-5A·cm-2。

不銹鋼焊接試樣不同區(qū)域在武漢、萬寧暴曬2年后在3.5%NaCl溶液中的中的電化學阻抗譜和等效電路圖如圖2-16、2-17所示。參考文獻[8]-[9]中的研究采用圖3-16d和3-17d所示的等效電路圖對電化學阻抗譜進行擬合，Rs表示溶液電阻，R1為鈍化膜電阻，Q1為鈍化膜電容，R1、Q1表示材料表面鈍化膜特性；R2為界面電荷轉移電阻，Q2為界面雙電層電容，R2、Q2與點蝕區(qū)域內活性表面面積有關；

從圖中可以看出，暴曬2年后的不銹鋼焊接試樣在Nyquist圖上表現(xiàn)為單一容抗弧（圖2-16b、圖2-17b），表明試樣表面存在有穩(wěn)定的鈍化膜，且各區(qū)域容抗弧半徑大小順序為：筋板母材區(qū)>底板母材區(qū)>焊縫區(qū)，說明材料表面鈍化膜抗腐蝕能力：筋板母材區(qū)>底板母材區(qū)>焊縫區(qū)。武漢站、萬寧站室外暴曬2年后的不銹鋼焊接試樣Bode圖（圖2-16a、圖2-17a），由擬合結果可知，武漢站試樣筋板母材區(qū)、底板母材區(qū)、焊縫區(qū)在頻率為0.01Hz處的低頻區(qū)的阻抗值分別為11117.02.Ω·cm2、6985.985.Ω·cm2、5330.027.Ω·cm2；萬寧站試樣筋板母材區(qū)、底板母材區(qū)、焊縫區(qū)在頻率為0.01Hz處的低頻區(qū)的阻抗值分別為分別為8470.97Ω·cm2、。2554.983Ω·cm2、1937.685Ω·cm2；可知暴曬2年后低頻阻抗值大小順序：R武漢>R萬寧，R筋板母材區(qū)>R底板母材區(qū)>R焊縫區(qū)；由表2-9、2-10知，不銹鋼焊接試樣暴曬2年后不同站點不同區(qū)域表面鈍化膜阻和電容，界面電荷轉移電阻和雙電層電容表現(xiàn)出很大差異性，但總體呈現(xiàn)出：試樣筋板母材區(qū)、底板母材區(qū)、焊縫區(qū)三種區(qū)域的鈍化膜電阻R1、表面界面電荷轉移電阻R2，界面雙電層電容Q2依次減小，鈍化膜電容Q1依次增大趨勢；表明不銹鋼焊接試樣筋板母材區(qū)界面鈍化膜穩(wěn)定性最好，抗腐蝕能力最大；焊縫區(qū)表面鈍化膜穩(wěn)定性最差，表面活性點多，更易發(fā)生點蝕，抗腐蝕能力最差。

2.6不銹鋼焊接材料最大點蝕深度灰色關聯(lián)分析

以不銹鋼焊接材料在戶外各站點（萬寧、廣州、江津、武漢、青島、北京、沈陽）暴曬1年、2年兩個周期實驗后的最大點蝕深度作為參考數列（母因素），以各試驗站點主要環(huán)境因子氣象數據構成比較數列（子因素），利用灰色關聯(lián)度分析方法分析計算國內各主要站點環(huán)境氣象因子和污染物與不銹鋼焊接材料不同暴曬時間后腐蝕速率的關聯(lián)性。

按照公式2-4、公式2-5依次對表2-11、表2-12數據做均值化預處理和灰色關聯(lián)度的計算，不銹鋼焊接材料在戶外各站點（萬寧、廣州、江津、尉犁、武漢、青島、北京、沈陽）暴曬1年、2年兩個周期實驗后的最大點蝕深度與各試驗站點主要氣象環(huán)境因子關聯(lián)度大小計算結果如表2-13、2-14所示。由表可以看出氣象因子與不銹鋼焊接材料最大點蝕深度相關性大小：年總輻照量>年日照時數>平均溫度>平均濕度>平均濕度>降雨量（1年周期），年日照時數>平均溫度>降雨量>平均濕度>年總輻照量（2年周期）；污染物因素與不銹鋼焊接材料最大點蝕深度相關性大小：水溶性自然降塵量>Cl-沉積率>SO2>非水溶性自然降塵量>PH>NH3（1年周期）； Cl-沉積率>非水溶性自然降塵量>PH>水溶性自然降塵量> SO2>NH3（2年周期）。綜合分析，年日照時數、平均溫度、Cl-、降塵等因素在不銹鋼焊接材料最大點蝕深度發(fā)展過程中占主導因素，其中日照和平均溫度、Cl-等因素關聯(lián)度大小表現(xiàn)出增強趨勢，水溶性降塵量表現(xiàn)出降低趨勢，NH3沉積率關聯(lián)度最小；各環(huán)境因子與不銹鋼焊接材料最大點蝕深度的關聯(lián)性從1年到2年出現(xiàn)下降趨勢。

在暴曬1年后水溶性自然降塵量、年日照時數、年總輻照和Cl-沉積率等環(huán)境因子與不銹鋼焊接材料最大點蝕深度關聯(lián)度較大，暴曬初期在一定濕度情況下，灰塵的沉積和Cl-沉積有利于材料表面水膜的存在和保持，且妨礙氧的補充，當液膜內溶氧量達到一定程度后，不銹鋼表面鈍化膜開始溶解，溶解區(qū)與鈍化區(qū)形成閉塞電池加速局部腐蝕，日照和輻照量可以通過影響材料表面干濕交替過程并且在此過程中溶液中氧和Cl-持續(xù)得到補充，從而加速腐蝕過程。暴曬2年后自然降塵量、年總輻照關聯(lián)度下降，平均溫度、Cl-與不銹鋼焊接材料最大點蝕深度關聯(lián)度排序較其它環(huán)境因子提高，上升為主導因素，由于隨著點蝕的生成及發(fā)展，腐蝕電化學反應從材料表面轉移到點蝕孔內部，腐蝕電化學反應和傳質速率受溫度的影響增大且 Cl-的存在一方面具有吸濕作用，另一方面還可以破壞表面銹層的致密度從而促進點蝕孔的自催化過程。隨著時間變化，材料表面點蝕孔的形成、大小、數目和表面狀態(tài)發(fā)生變化，導致大氣腐蝕過程中各環(huán)境因子與腐蝕速率關聯(lián)度有著明顯變化。

2.7本章小結

（1）不銹鋼焊接材料在各大氣站點戶外暴曬2年后底板母材區(qū)、焊縫區(qū)、筋板母材區(qū)均發(fā)生局部腐蝕，腐蝕類型均以點蝕為主，材料表面分布有大小不一點蝕坑和、點蝕斑，點蝕坑及周邊覆蓋有紅褐色腐蝕產物，底板母材區(qū)腐蝕程度大于筋板母材區(qū)且焊縫區(qū)有不同程度腐蝕擴展，擴展區(qū)域腐蝕嚴重，其中試樣在萬寧站、青島站暴曬后焊縫區(qū)及邊緣被銹層覆蓋；點蝕深度統(tǒng)計最大深度值表明：萬寧>青島>北京>廣州>江津>武漢>沈陽>漠河。

（2）通過SEM、EDS、拉曼光譜等手段對不銹鋼焊接材料（武漢站、萬寧站）暴曬2a后的表面各區(qū)域腐蝕產物狀態(tài)和成分進行分析，結果表明點蝕坑內腐蝕產物富含大量Fe、Cr、O元素，其中萬寧站暴曬試樣表面有Cl元素在腐蝕產物處富集，綜合分析可知不銹鋼焊接試樣在萬寧大氣環(huán)境暴曬2年后的腐蝕產物主要有：α-Fe2O3、γ-Fe2O3、α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4等；武漢大氣環(huán)境暴曬2年后的腐蝕產物主要有：α-Fe2O3、γ-Fe2O3、α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4等，試樣各區(qū)域表面腐蝕產物基本一致。

（3）電化學分析結果表明：暴曬（武漢站、萬寧站）2年后不銹鋼焊接試樣在3.5%溶液中陽極存在鈍化行為，呈現(xiàn)一定鈍化特性，陰極極化為單一活化溶解過程，Nyquist圖上表現(xiàn)為單一容抗弧，試樣表面存在有穩(wěn)定的鈍化膜。試樣筋板母材區(qū)、底板母材區(qū)、焊縫區(qū)三種區(qū)域的鈍化膜電阻R1、表面界面電荷轉移電阻R2，界面雙電層電容Q2依次減小，鈍化膜電容Q1依次變大趨勢；不銹鋼焊接試樣筋板母材區(qū)界面鈍化膜穩(wěn)定性最好，抗腐蝕性能也最好；焊縫區(qū)表面鈍化膜穩(wěn)定性最差，表面活性點多，更易發(fā)生點蝕，抗腐蝕能力最差。

（4）采用灰關聯(lián)分析法定量評價了不銹鋼焊接試樣戶外暴曬1年、2年兩個周期后腐蝕速率和各大氣站點大氣氣象因子、污染物因子的相關性，結果表明：年日照時數、平均溫度、Cl-、降塵等因素在不銹鋼焊接材料最大點蝕深度發(fā)展過程中占主導因素，其中日照和平均溫度、Cl-等因素關聯(lián)度大小表現(xiàn)出增強趨勢，水溶性降塵量表現(xiàn)出降低趨勢，NH3沉積率關聯(lián)度最小；各環(huán)境因子與不銹鋼焊接材料最大點蝕深度的關聯(lián)性從1年到2年出現(xiàn)下降趨勢。

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