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摘要
目的 研究采用高频直缝焊接（HFW）制成新型含Cu焊管母材和焊接接头在硫酸盐还原菌（SRB）环境中的腐蚀行为，为含Cu焊管提供基础数据。方法 通过失重法获得含Cu钢母材、接头及对比材料L360在SRB中的腐蚀速率，采用光学电子显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）研究了含Cu钢的微观组织结构和析出相成分。通过扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜对腐蚀后的表面腐蚀形貌、细菌形貌和点蚀深度进行分析，利用EDS区域扫描和面扫描对腐蚀产物成分及元素分布状态进行分析。结果 新型含Cu钢金相组织为粒状贝氏体、多边形铁素体和少量的珠光体，透射电镜观察发现表面析出了大量弥散分布的ε-Cu相。在SRB环境中，含Cu钢母材、焊接接头和L360的腐蚀速率分别为0.007 1、0.0239、0.010 0 mm/a。通过腐蚀产物、细菌分布及形态的扫描电镜观察发现，在含Cu钢母材表面未发现结构完整的生物膜，腐蚀介质中的材料表面水解产生的Cu离子有效破坏腐蚀初期快速附着在金属表面的生物膜，从而形成“包状物”残留在金属表面，附近发现萎缩和组织液溢出的细菌，含Cu钢焊接接头焊缝区域生物膜结构完整，有大量细菌吸附且生物活性良好，微生物膜下产生腐蚀坑造成局部膜层破裂，点蚀严重。结论 在SRB环境中新型HFW焊管材料的平均腐蚀速率、点蚀密度和点蚀深度均低于L360，即Cu合金化处理金属表面析出ε-Cu相具有优良杀菌性能，从而减缓含Cu钢的腐蚀，经过HFW焊接后，接头焊缝区域点蚀敏感性增强，耐蚀性能下降。
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