书 书 书犐犆犛 ７７ ． ０６０ 犎 ２５ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３７６１９ — ２０１９ 金属和合金的腐蚀 　 高频电阻焊焊管沟槽腐蚀性能恒电位试验与评价方法 犆狅狉狉狅狊犻狅狀狅犳犿犲狋犪犾狊犪狀犱犪犾犾狅狔狊 — 犘狅狋犲狀狋犻狅狊狋犪狋犻犮狋犲狊狋犪狀犱犲狏犪犾狌犪狋犻狅狀犿犲狋犺狅犱犳狅狉犱犲狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳狊狌狊犮犲狆狋犻犫犻犾犻狋狔狋狅犵狉狅狅狏犻狀犵犮狅狉狉狅狊犻狅狀狅犳犺犻犵犺犳狉犲狇狌犲狀犮狔犲犾犲犮狋狉犻犮狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲狑犲犾犱犲犱狊狋犲犲犾狆犻狆犲狊 ２０１９  ０６  ０４ 发布 ２０２０  ０５  ０１ 实施 国家市场监督管理总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由中国钢铁工业协会提出 。 本标准由全国钢标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ１８３ ） 归口 。 本标准起草单位 ： 宝山钢铁股份有限公司 、 冶金工业信息标准研究院 、 首钢集团有限公司 。 本标准主要起草人 ： 王炜 、 周庆军 、 侯捷 、 李倩 、 王宝森 、 董晓明 、 杨建炜 、 曹建平 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３７６１９ — ２０１９ 引 　　 言 　　 高频电阻焊焊管在使用过程中除了发生一般性的均匀腐蚀外 ， 更为严重的是发生一种所谓 “ 沟槽腐蚀 ” 的局部腐蚀 。 严重的沟槽腐蚀会影响高频电阻焊焊管的可靠性和服役寿命 ， 因此 ， 沟槽腐蚀性能是高频电阻焊焊管的重要性能指标之一 。 高频电阻焊焊管的沟槽腐蚀性能通常以沟槽腐蚀系数来表征 ， 而沟槽腐蚀系数则可以通过对焊缝材料外加恒电位以阳极极化的方式获得 。 Ⅱ 犌犅 ／ 犜 ３７６１９ — ２０１９ 金属和合金的腐蚀 　 高频电阻焊焊管沟槽腐蚀性能恒电位试验与评价方法 １ 　 范围 本标准规定了一种在 ３．５％ＮａＣｌ 溶液中采用恒电位阳极极化的方式来评价高频电阻焊焊管沟槽腐蚀性能的方法 。 本标准适用于碳钢高频电阻焊焊管的沟槽腐蚀性能的检测 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文 件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ１６５４５ 　 金属和合金的腐蚀 　 腐蚀试样上腐蚀产物的清除 ＧＢ ／ Ｔ１８５９０ — ２００１ 　 金属和合金的腐蚀 　 点蚀评定方法 ＪＢ ／ Ｔ１０５７９ — ２００６ 　 腐蚀数据统计分析标准方法 ３ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 沟槽腐蚀 　 犵狉狅狅狏犻狀犵犮狅狉狉狅狊犻狅狀 发生于焊缝熔合线处并形成一条深谷状或马蹄状狭长凹槽的腐蚀形态 。 ３ ． ２ 沟槽腐蚀系数 　 犵狉狅狅狏犻狀犵犮狅狉狉狅狊犻狅狀狊犲狀狊犻狋犻狏犻狋狔犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋 熔合线处最大腐蚀深度 （ 试样平均腐蚀深度与最大沟槽腐蚀深度之和 ） 与试样的平均腐蚀深度 之比 。 ４ 　 原理 高频电阻焊焊管焊缝与母材之间由于存在成分 、 组织以及残余应力上的差异 ， 使得焊管在服役过程中在焊缝熔合线处会形成腐蚀沟槽 。 对焊管焊缝外加适当的阳极电位进行极化可以凸显这种差异 ， 进而可以快速表征高频电阻焊焊管焊缝抗沟槽腐蚀的性能 。 ５ 　 装置和材料 ５ ． １ 　 恒电位仪 恒电位仪应满足以下要求 ： ——— 电压量程 ： －２Ｖ ～ ＋２Ｖ ； ——— 电流量程 ： －１Ａ ～ ＋１Ａ ； ——— 电压分辨率不低于 １ｍＶ ； ——— 电流分辨率不低于 ０．０１ｍＡ 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３７６１９ — ２０１９ ５ ． ２ 　 试验电解池 试验电解池应包含工作电极 （ 试样 ）， 一个用来测量电极电位的参比电极 ， 以及一个或二个辅助电极 。 试验电解池应具有气体导入口和气体逸出口 。 辅助电极应合理放置 ， 以便使样品上电流均匀分布 。 为使参比电极和工作电极之间的溶液电阻减到最小 ， 毛细管的前端应放置在距工作电极约 ２ 倍毛细管直径的位置 ， 但不要比 ２ 倍毛细管直径的位置更近 。 试验电解池应用一种在试验温度环境下是惰性的材料制作 。 样品表面溶液体积应大于 ５００ｍＬ ／ ｃｍ ２ 。 测试电解池构成及安装方式见图 １ 。 　　 说明 ： １ ——— 参比电极 ； 　　　　　　　　　　　　 ５ ——— 鲁金毛细管 ； ２ ——— 电解液 ； ６ ——— 工作电极 （ 试样 ）； ３ ——— 辅助电极 ； ７ ——— 溶液开口 。 ４ ——— 排气孔 ； 图 １ 　 电解池示意图 ５ ． ３ 　 电极 ５ ． ３ ． １ 　 工作电极为待测试样 。 ５ ． ３ ． ２ 　 辅助电极一般由高纯铂制成 ， 也可使用其他惰性材料 。 当石墨被用作辅助电极时 ， 应注意避免污染 ， 应先去除石墨表面残留物后再使用 。 辅助电极的面积应不小于工作电极的面积 。 ５ ． ３ ． ３ 　 参比电极可选用饱和甘汞电极 、 银 ／ 氯化银电极等 。 这些电极在 ２５℃ 时相对于标准氢电极 ２５℃ 时的电位参见附录 Ａ 。 ６ 　 试样和溶液的准备 ６ ． １ 　 试样准备 ６ ． １ ． １ 　 以焊缝为中心 ， 靠近管内壁取平板样 。 试样加工尺寸为 ： ２０ｍｍ×１５ｍｍ×３ｍｍ ， 如图 ２ 所示 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ３７６１９ — ２０１９ 　　 说明 ： １ ——— 基材 ； 　　　　　　　　　　 ３ ——— 融合线 ； ２ ——— 热影响区 ； ４ ——— 试样 。 图 ２ 　 取样方式示意图 ６ ． １ ． ２ 　 在非测试面用点焊接方式连接导线 。 导线应具有良好的防护层 ， 以阻止溶液渗入 。 ６ ． １ ． ３ 　 用环氧树脂或其他方法对焊接后的试样进行封固 ， 预留测试面 （ 见图 １ ）。 确保试样周边无气孔 。 ６ ． １ ． ４ 　 测试面应为良好的抛光表面 ， 犚犪 值应小于 １ μ ｍ ， 最后一次磨抛方向应垂直于焊缝长度方向 。 ６ ． １ ． ５ 　 使用酒精或丙酮对试样进行清洗和脱脂 ， 用吹风机吹干 ， 并在干燥器内存放 ２４ｈ 。 ６ ． ２ 　 溶液准备 使用分析纯 ＮａＣｌ 和去离子水配制浓度为 ３．５％ （ 质量分数 ） 的 ＮａＣｌ 溶液 ， 并保证溶液均匀 。 ７ 　 步骤 ７ ． １ 　 参比电极在使用前应校准 。 ７ ． ２ 　 如图 １ 所示 ， 装配参比电极 、 辅助电极和工作电极 。 ７ ． ３ 　 在电解池中加入 ３．５％ＮａＣｌ 试验溶液 ， 试验溶液温度控制在 ２５℃±３℃ 范围内 。 ７ ． ４ 　 连接电极与恒电位仪 ， ３０ｍｉｎ 后测定工作电极的自腐蚀电位 犈 Ｃｏｒｒ 。 ７ ． ５ 　 在自腐蚀电位基础上阳极极化 ５０ｍＶ ， 即在 犈 Ｃｏｒｒ ＋５０ｍＶ （ ｖｓ．ＳＣＥ ） 进行极化 。 总测试时间 １４４ｈ 。 ７ ． ６ 　 试验后 ， 先用清水冲洗样品表面 ， 然后用稀盐酸按 ＧＢ ／ Ｔ１６５４５ 的要求清理残余腐蚀产物并吹干 。 ７ ． ７ 　 采用截面金相法测量试样的平均腐蚀深度 犺 １ 和沟槽的最大腐蚀深度 犺 ２ ， 见图 ３ 。 其中 犺 １ 为腐蚀后试样母材表面到树脂表面的高度差 ， 犺 ２ 可按照 ＧＢ ／ Ｔ１８５９０ — ２００１ 中 ４．２ 点蚀深度金相法进行测量 。 犺 １ 和 犺 ２ 也可采用其他方法测量 。 测量精度应大于 １ μ ｍ 。 ７ ． ８ 　 沟槽腐蚀系数按式 （ １ ） 计算 ： 犪 ＝ １ ＋ 犺 ２ 犺 １ …………………………（ １ ） 　　 式中 ： 犪 ——— 沟槽腐蚀系数 ； 犺 １ ——— 试样平均腐蚀深度 ， 单位为微米 （ μ ｍ ）； 犺 ２ ——— 最大沟槽腐蚀深度 ， 单位为微米 （ μ ｍ ）。 ３ 犌犅 ／ 犜 ３７６１９ — ２０１９ 　　 说明 ： １ ——— 原始表面 ； 　　　　　　　　　　　　 ４ ——— 熔合线 ； ２ ——— 测量基准线 ； ５ ——— 沟槽 。 ３ ——— 热影响区 ； 图 ３ 　 某种高频电阻焊焊管产品腐蚀沟槽截面金相照片 ８ 　 试验结果评价 至少测量 ３ 个平行试样 ， 以测得的最大 犪 值进行沟槽腐蚀性能评定 。 平行样和数据统计分析应符合 ＪＢ ／ Ｔ１０５７９ — ２００６ 的规定 。 沟槽腐蚀敏感性随沟槽腐蚀系数 犪 的增大而增大 。 犪 值越大意味着对越容易发生沟槽腐蚀 。 ９ 　 试验报告 试验报告应至少包括 ： ——— 本标准编号 ； ——— 试验的实验室 ； ——— 样品的相关信息 ； ——— 试验环境条件 ； ——— 试验所用仪器类型 ； ——— 犪 值 。 ４ 犌犅 ／ 犜 ３７６１９ — ２０１９ 附 　 录 　 犃 （ 资料性附录 ） 可选择的参比电极在 ２５ ℃ 时相对于标准氢电极 （ 犛犎犈 ） 的电位 　　 可选择的参比电极在 ２５℃ 时相对于标准氢电极 （ ＳＨＥ ） 的电位见表 Ａ．１ 。 表 犃 ． １ 　 可选择的参比电极在 ２５ ℃ 时相对于标准氢电极 （ 犛犎犈 ） 的电位 参比电极 相对于 ＳＨＥ 的电位 ／ Ｖ 饱和甘汞电极 （ ＳＣＥ ） ＋０．２４４ 在饱和 ＫＣｌ 溶液中的银 ／ 氯化银电极 ＋０．１９６ 在 １ｍｏｌ ／ ＬＫＣｌ 溶液中的银 ／ 氯化银电极 ＋０．２２２ 在 ０．１ｍｏｌ ／ ＬＫＣｌ 溶液中的银 ／ 氯化