Q235焊缝表面镍基合金熔覆层在NaCl溶液中的腐蚀行为

作者：柴廷玺; 晏丽琴; 徐宏彤; 蒋锴; 刘鹏

来源：表面技术, 2023, 52(03): 276-286.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.03.025

• Q235焊缝
• 激光熔覆层
• 等离子熔覆层
• Ni60涂层
• 腐蚀行为

目的 采用激光、等离子熔覆技术在低碳钢焊缝表面制备镍基耐腐蚀涂层，提高钢管焊缝表面的耐蚀性能。方法 通过浸泡腐蚀、动电位极化法、交流阻抗法，研究不同试样在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为。利用OM、SEM、EDS和XPS分析腐蚀试样表面、截面的微观组织和腐蚀产物成分。结果 采用激光、等离子熔覆技术均可制得成形良好、表面光滑、无宏观裂纹的涂层，且表现出良好的抗点蚀能力；等离子熔覆层晶粒相较于激光熔覆层晶粒更均匀、细小，析出的碳化物(Cr23C6、Cr7C3)、硼化物(CrB)等硬质点提高了涂层的硬度，对于抗蚀性有着积极的作用。试样的耐蚀性排序为等离子熔覆层>激光熔覆层>基体。浸泡失重腐蚀实验表明，基体、激光熔覆层、等离子熔覆层的腐蚀速率分别为0.182 9、0.125 6、0.102 7 g/(m2·h)。从极化曲线看出，激光熔覆层(-0.503 4 V)、等离子熔覆层(-0.546 6 V)的自腐蚀电位相较于基体(-0.858 4 V)发生了正移。基体、激光熔覆层、等离子熔覆层的自腐蚀电流密度分别为0.074 9、0.035 8、0.003 3 A/m2。从电化学阻抗谱看出，等离子熔覆层的容抗弧半径最大，激光熔覆层的次之，基体的最小。涂层在腐蚀初期以金属阳极溶解为主，Cl-破坏了涂层表面的钝化膜，导致表面出现点蚀坑，点蚀进一步加剧，腐蚀产物膜层中的结合水与Ni2+、Cr3+反应，生成了Cr(OH)3、Ni(OH)2,Cr(OH)3、Ni(OH)2，进一步脱水后，分解成Cr2O3、CrO3、NiO，形成由氧化物、氢氧化物组成的腐蚀产物膜，阻碍了溶液Cl-穿过腐蚀产物渗透到涂层表面，提高了涂层的耐蚀性。结论 涂层具有优良耐蚀性的本质原因是腐蚀产物膜对腐蚀介质起到了物理阻隔作用。

• 单位
  兰州城市学院; 电子工程学院