Коррозийные испытания сварных соединений.

Коррозия металлов и сплавов называется процесс превращения их в окисленное состояние и разрушение под влиянием внешней среды (воздуха, воды, растворы кислот и щелочей). По виду коррозионного процесса различают электрохимическую, термическую и химическую коррозию. Электрохимическая коррозия - это процесс самопроизвольного взаимодействия металла с жидкостью­ (электрометаллы), в ходе которого последовательно протекает окисление металла и восстановление окислительного момента. Электролитами могут быть электропроводящие жидкости (щелочи, водные растворы, кислоты солей, газов). Термической коррозией называется процесс, когда при условии сварки плавлением в зоне термического влияния металл нагревается до температуры 500-800⁰С, что может привести к формированию структуры склонной к межкристаллитной коррозии. Этот тип коррозии в основном проявляется в высокохромистых сталях (нержавейка). Химической коррозией называется процесс самопроизвольного взаимодействия металла с окислительным компонентом коррозиционной среды, не зависящей от электродного потенциала металла. Химическая коррозия протекает при действии на металл сухих газов. Например: продуктов сгорания топлива или жидких органических веществ (бензин, мазут, смолы). Атмосферная коррозия совмещает особенности химической и электрохимической коррозии.

Коррозионные повреждения, связанные со сварочными работами, могут произойти:

а) при сварке разнородных металлов в результате контактной коррозии.

В сварных соединениях разнородных металлов, например медь – алюминий, выполненных холодной сваркой, в окружении коррозионной среды образуется гальванический элемент. Преимущественно корродирует материал с менее положительным потенциалом. Тоже происходит, если присадочный материал отличается по составу от основного материала. В этом случае наносят защитное покрытие на место соединения;

б) если шов и /или зона термического влияния обладают иной коррозионной стойкостью, чем основной материал, при сварке происходят структурные изменения в ЗТВ, выделяются карбиды хрома на границах зерен (аустенитные стали), образование больших количеств мартенсита и остаточного аустенита (низколегированные конструкционные стали), которые снижают сопротивления коррозии.

Меры: Стабилизация карбидообразователями (титан, наобий, тантал), применение сталей с низким содержанием углерода (менее 0.03%), термическая обработка для снятия напряжений (отпуск, нормализация).

в) если развивается коррозионное растрескивание под напряжением, обусловленное остаточными напряжениями, образовавшимися в результате сварки, необходимо применить отпуск для снятия напряжений и стабилизирующий отжиг, а имеющиеся в поверхностных областях зоны сварки растягивающие собственные напряжения можно устранить струйной обработкой песком или дробью.

г) если при сварке происходит поглощение газов, ведущее к избирательной коррозии и охрупчиванию материала в зоне сварки, то важнейшей мерой защиты сварочной ванны является инертный газ, а также основательная очистка свариваемых деталей от жира, пыли и сажи.

д) если шов имеет грубую чешуйчатую поверхность с остатками шлака и флюса, покрытую окислами, а также цветами побежалости, вследствие чего образуются гальванические элементы;

е) при неправильной конструктивной форме сварного соединения и при наличии в конструкции усилений швов, зазоров, «мертвых» пространств;

ж) если в присутствии определённых расплавов происходит разрушение припоем.

Испытанию на межкристаллитную коррозию подвергаются сварные соединения из аустенитных и аустенитно-ферритных нержавеющих сталей. Для испытания изготавливаются образцы с перекрещивающимися односторонними или двусторонними швами, из которых вырезаются темплеты (образцы) длиной 80 мм, толщиной 5 мм. Контрольная поверхность темплета зачищается до чистоты 1.25. Наиболее распространенным для сварных соединений сталей 0Х18Н9, 1Х18Н9, 0Х18Н9Т, Х23Н18, 1Х18Н9, 1Х18Н12Т, Х18Н11Б является метод АМ из существующих А, АМ, В и Г. Образцы непрерывно кипятят в течение 24 часов в растворе из медного купороса + вода + серная кислота + медная стружка. После кипячения образцы промывают, просушивают и изгибают по зоне сплавления под углом 90⁰ . Место изгиба осматривают с помощью лупы с 8-10 кратным увеличением. Наличие трещин служит браковочным признаком. Остальные методы отличаются по составу травителя и длительности травления.