Étude sur la résistance à la corrosion de surface des plaques composites en acier et titane dans de l'eau de mer simulée
Plaque composite en acier titanecombine l'excellente résistance à la corrosion du titane avec les avantages de la haute résistance et du faible coût de l'acier, et constitue un matériau structurel indispensable pour les équipements résistants à la corrosion tels que les récipients sous pression, les récipients de réaction chimique, les échangeurs de chaleur et les pipelines de transport de pétrole.
Le soudage est un moyen clé de fabrication de plaques composites en acier au titane, et la qualité du soudage affecte directement la durée de vie des plaques composites. Le soudage des plaques composites en acier au titane appartient à la catégorie du soudage de matériaux dissemblables. Actuellement, les plaques composites commerciales en acier au titane en Chine sont principalement formées par soudage explosif. En raison de la température élevée instantanée et de la forte force d'impact générée par l'explosion, il peut y avoir des défauts de soudage tels que des impuretés, des pores et des fissures au niveau de l'interface de joint de la plaque composite. Ces dernières années, le soudage au laser utilisant des faisceaux laser à haute densité d'énergie comme sources de chaleur s'est rapidement développé en raison de ses avantages d'un fort apport de chaleur locale, d'une faible plage d'impact thermique et d'une bonne contrôlabilité. Grâce à la technologie de fabrication additive laser, le soudage par fusion de matériaux différents en acier au titane devient possible en ajoutant une couche de transition intermédiaire. Sur la base de la technologie de fabrication additive laser à alimentation en poudre, l'équipe de recherche a préparé avec succès des plaques composites en acier au titane avec des propriétés mécaniques qui répondent aux exigences de la norme nationale GB/T 8547-2019
Demandez la plaque composite en acier titane TA2/S30408.
Les plaques composites en acier au titane sont utilisées dans des environnements difficiles, et des facteurs environnementaux difficiles peuvent accélérer la défaillance de la structure soudée de la plaque composite. La défaillance par corrosion est l’une de ses formes courantes de défaillance. Une fois la plaque composite titane-acier défaillante, cela affectera sérieusement la fiabilité de l'équipement et constituera une menace pour la sécurité des personnes et des biens.
À partir du processus de fabrication des plaques composites en acier au titane, cet article étudie la résistance à la corrosion de surface des plaques composites en acier au titane soudées par explosion, des plaques composites en acier au titane fabriquées par additif et des plaques composites additives soulagées des contraintes en utilisant une solution simulée de NaCl à 3,5 % d'eau de mer comme milieu corrosif.
Matériels et méthodes expérimentaux
Il existe trois méthodes pour comparer et analyser la résistance à la corrosion des revêtements de surface
Plaque composite en acier titane.
(1) Plaque composite explosive recuite TA2/Q345R ;
(2) Panneau composite de fabrication additive d'origine TA2/S30408 (y compris la couche intermédiaire de Cu) ;
(3) Panneau composite fabriqué par additif TA2/S30408 après recuit de détente (300 degrés, 4 heures d'isolation).
Utilisez une machine à couper le fil pour couper l'échantillon électrochimique (taille de l'échantillon 5 mm × 10 mm × 5 mm), lavez l'échantillon avec de l'alcool anhydre et séchez-le. La surface de l'éprouvette non testée est brasée au fil de cuivre, assurant un bon contact. Ensuite, l'éprouvette est placée face vers le bas dans le moule d'enrobage à froid, et enfin, la résine époxy est versée dans le moule pour le durcissement et le moulage. Après démoulage, la surface de l'échantillon est polie avec du papier de verre métallographique de 5-20 μm (de grossier à fin) au moulin à eau, polie avec 1 μm de solution de diamant et 0,3 μm de suspension d'alumine. , rincé à l'alcool anhydre et séché pour une utilisation ultérieure. Les tests de performances électrochimiques ont été effectués à l'aide d'un poste de travail électrochimique (CHI660E) avec un système d'électrodes 3-. L'électrode de travail était la couche de titane sur la surface de test de l'échantillon, la contre-électrode était une électrode en graphite et l'électrode de référence était une électrode au calomel saturé (SCE). Le milieu corrosif est une solution de NaCl à 3,5 % et le volume de la solution corrosive pour chaque groupe d'échantillons n'est pas inférieur à 100 ml. Effectuez des tests d’impédance CA et de courbe de polarisation une fois le potentiel stabilisé. L'amplitude du test d'impédance AC est de 5 mV et la fréquence de balayage est contrôlée entre 0,1 Hz et 10 kHz. Le balayage de la courbe de polarisation commence à 50 mV en dessous du potentiel d'autocorrosion et se termine à 1,5 V, avec une vitesse de balayage de 5 mV/s. Enfin, utilisez une balance électronique pour peser l’échantillon avant et après corrosion et calculez le taux de corrosion à l’aide de la méthode de perte de poids.
