專(zhuān)利名稱(chēng)：一種快速評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能的電解質(zhì)溶液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解質(zhì)溶液，具體涉及一種用于快速評(píng)價(jià)直縫焊管溝槽腐蝕性能的電解質(zhì)溶液。
背景技術(shù)：
在直縫焊管制造過(guò)程中，由焊接引起的局部再加熱使焊管的焊縫組織和成分與母材出現(xiàn)差異，導(dǎo)致焊縫處的腐蝕速度大于母材的腐蝕速度。為評(píng)價(jià)二者的腐蝕速度差異，常用的評(píng)價(jià)方法是分別測(cè)量在NaCl溶液中經(jīng)恒電位腐蝕144小時(shí)后樣品焊縫與母材的腐蝕深度，再計(jì)算焊縫腐蝕深度與母材腐蝕深度的比值，以此來(lái)評(píng)價(jià)直縫焊管的耐蝕性能。當(dāng)焊縫與母材一致時(shí)，其比值等于1，通常情況下該比值大于1。而上述方法來(lái)評(píng)價(jià)腐蝕性能時(shí)，144小時(shí)的腐蝕時(shí)間確實(shí)很長(zhǎng)，因此人們直在探索直縫焊管耐蝕性能的快速評(píng)價(jià)方法，如采用測(cè)量極化曲線和電化學(xué)阻抗的評(píng)價(jià)方法。使用這二種方法的主要問(wèn)題源于樣品制備困難，要準(zhǔn)確測(cè)量焊縫特性，必須對(duì)焊管進(jìn)行局部封閉，以消除母材的影響，但在實(shí)際操作中很難做到這一點(diǎn)。根據(jù)法拉第電解定律，腐蝕速度與腐蝕電流成正比。只要測(cè)量出直縫焊管焊縫與母材的腐蝕電流就可以用電流來(lái)計(jì)算比值。掃描電化學(xué)測(cè)量技術(shù)可以測(cè)量樣品表面不同區(qū)域的腐蝕電流。但若使用水基電解質(zhì)溶液，焊管樣品表面會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)點(diǎn)腐蝕，無(wú)法獲得正確的測(cè)量結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適合掃描電化學(xué)技術(shù)快速測(cè)量電解質(zhì)溶液，使用該電解質(zhì)溶液進(jìn)行直縫焊管的溝槽腐蝕性能評(píng)價(jià)時(shí)，不出現(xiàn)不均勻腐蝕，不用對(duì)焊管進(jìn)行局部封閉就能方便快捷地進(jìn)行。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種快速評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能的電解質(zhì)溶液，所述電解質(zhì)溶液包括0. 1-5%體積比的硝酸，10-40%體積比的水，其余為乙二醇。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述電解質(zhì)溶液包括1-3. 5%體積比的硝酸，20-30% 體積比的水，其余為乙二醇。根據(jù)本發(fā)明所述的快速評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能的電解質(zhì)溶液，較好的是，所述硝酸為化學(xué)純及以上純度級(jí)。其中的水是指蒸餾水或去離子水，較好的是去離子水。將本發(fā)明的電解質(zhì)溶液用于評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能的具體流程是①在直縫焊管上的取樣和制樣方式與144小時(shí)恒電位腐蝕試驗(yàn)相同，試驗(yàn)樣品表面最后用水砂紙打磨，例如1000#水砂紙。②試樣預(yù)處理酒精脫脂，吹干，待用。③電解質(zhì)溶液配制取乙二醇、硝酸、純凈水按一定比例配制。硝酸(HNOB3)0. 1 5ml/100ml
水(H2O)10 40ml/100ml其余為乙二醇(CH2OH-CH2OH)④按照SVP(掃描振動(dòng)探針)的操作實(shí)驗(yàn)方法將試樣放入電解池內(nèi)，調(diào)整樣品水平，安裝掃描探針，注入配好的電解質(zhì)溶液，使試樣表面和掃描探針完全浸入腐蝕劑中，再將掃描探針移至樣品上方約0. Imm處，調(diào)整儀器試驗(yàn)參數(shù)，就可進(jìn)行掃描測(cè)量。⑤測(cè)量完成后，會(huì)顯示樣品表面不同區(qū)域的電位。在獲得溶液的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)后就可根據(jù)儀器的設(shè)置參數(shù)，計(jì)算出樣品表面不同部位的腐蝕電流。按照歐姆定律，電流與電位成正比，因此電位值的大小與電流值大小相對(duì)應(yīng)。所以可以依據(jù)觀察到的電位判斷樣品表面哪些區(qū)域腐蝕嚴(yán)重。本發(fā)明經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，確定了該電解質(zhì)溶液的成分及配比，其中的成分及其配比的確定是綜合了最終的溶液性能和成分的揮發(fā)性、毒性等來(lái)確定的。本發(fā)明成分簡(jiǎn)單、配制方便，卻能達(dá)到很好的效果。使用本發(fā)明的電解質(zhì)溶液配方，可在SVP設(shè)備上快速測(cè)量直縫焊管的溝槽腐蝕特性，為改善直縫焊管質(zhì)量提供技術(shù)依據(jù)，所需時(shí)間小于1小時(shí)，一般在20分鐘左右，與以往的144小時(shí)相比，大大簡(jiǎn)化了工序。同時(shí)，采用本發(fā)明的電解質(zhì)溶液進(jìn)行腐蝕性能評(píng)價(jià)時(shí)， 不需要像測(cè)量極化曲線等方式那樣對(duì)焊縫進(jìn)行局部封閉處理。另外，與水基電解質(zhì)溶液相比，使用本發(fā)明的電解質(zhì)溶液，焊管樣品表面不會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)點(diǎn)腐蝕。


圖1是直縫焊管樣品SVP設(shè)備測(cè)量結(jié)果。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1電解質(zhì)溶液的配比為硝酸lml/100ml，水(H2O) :30ml/100ml，其余為乙二醇 (CH2OH-CH2OH)。將本發(fā)明的電解質(zhì)溶液用于評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能的具體流程是①在直縫焊管上的取樣和制樣方式與144小時(shí)恒電位腐蝕試驗(yàn)相同，試驗(yàn)樣品表面最后用水砂紙打磨，例如1000#水砂紙。②試樣預(yù)處理酒精脫脂，吹干，待用。③電解質(zhì)溶液配制采用上述配比的電解質(zhì)溶液。④按照SVP(掃描振動(dòng)探針)的操作實(shí)驗(yàn)方法將試樣放入電解池內(nèi)，調(diào)整樣品水平，安裝掃描探針，注入配好的電解質(zhì)溶液，使試樣表面和掃描探針完全浸入腐蝕劑中，再將掃描探針移至樣品上方約0. Imm處，調(diào)整儀器試驗(yàn)參數(shù)，就可進(jìn)行掃描測(cè)量。⑤測(cè)量完成后，會(huì)顯示樣品表面不同區(qū)域的電位。在獲得溶液的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)后就可根據(jù)儀器的設(shè)置參數(shù)，計(jì)算出樣品表面不同部位的腐蝕電流。按照歐姆定律，電流與電位成正比，因此電位值的大小與電流值大小相對(duì)應(yīng)。所以可以依據(jù)觀察到的電位值判斷樣品表面哪些區(qū)域腐蝕嚴(yán)重。如圖1所示，在SVP設(shè)備上測(cè)量的直縫焊管樣品表面數(shù)據(jù)圖，圖中橫坐標(biāo)區(qū)域中約 4. 60K-6. 80K區(qū)域即深色區(qū)域?yàn)楹缚p，所表示的電位值比其余區(qū)域高，說(shuō)明直縫焊管焊縫處的腐蝕速度比其它區(qū)域大。實(shí)施例2電解質(zhì)溶液的配比為硝酸:0. lml/100ml，水(H2O) :25ml/100ml，其余為乙二醇 (CH2OH-CH2OH)。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例3電解質(zhì)溶液的配比為硝酸:2ml/100ml,7jC (H2O) :30ml/100ml，其余為乙二醇 (CH2OH-CH2OH)。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例4電解質(zhì)溶液的配比為硝酸2.8ml/100ml，水(H2O) :25ml/100ml，其余為乙二醇 (CH2OH-CH2OH)。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例5電解質(zhì)溶液的配比為硝酸:3. 5ml/100ml，水(H2O) :40ml/100ml，其余為乙二醇 (CH2OH-CH2OH)。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例6電解質(zhì)溶液的配比為硝酸:4ml/100ml,7jC (H2O) :35ml/100ml，其余為乙二醇 (CH2OH-CH2OH)。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例7電解質(zhì)溶液的配比為硝酸5ml/100ml，水(H2O) :30ml/100ml，其余為乙二醇 (CH2OH-CH2OH)。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例8電解質(zhì)溶液的配比為硝酸:3. 2ml/100ml,7jC (H2O) :15ml/100ml，其余為乙二醇 (CH2OH-CH2OH)。其他同實(shí)施例1。實(shí)施例9電解質(zhì)溶液的配比為硝酸2. 5ml/100ml，水(H2O) :28ml/100ml，其余為乙二醇 (CH2OH-CH2OH)。其他同實(shí)施例1。本發(fā)明的電解質(zhì)溶液適用于快速測(cè)量直縫焊管的溝槽腐蝕特性，用時(shí)少，不會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)點(diǎn)腐蝕。本發(fā)明為電化學(xué)技術(shù)測(cè)量直縫焊管腐蝕性能開(kāi)辟了一條新的途徑。
權(quán)利要求
1.一種快速評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能的電解質(zhì)溶液，其特征在于所述電解質(zhì)溶液包括 0. 1-5%體積比的硝酸，10-40%體積比的水，其余為乙二醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能的電解質(zhì)溶液，其特征在于所述電解質(zhì)溶液包括1-3. 5%體積比的硝酸，20-30%體積比的水，其余為乙二醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能的電解質(zhì)溶液，其特征在于所述硝酸為化學(xué)純及以上純度級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種快速評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能的電解質(zhì)溶液，所述電解質(zhì)溶液包括0.1-5％體積比的硝酸，10-40％體積比的水，其余為乙二醇。本發(fā)明的電解質(zhì)溶液成分簡(jiǎn)單、配制容易，適用于快速測(cè)量直縫焊管的溝槽腐蝕特性，測(cè)量用時(shí)少，不會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)點(diǎn)腐蝕。本發(fā)明為電化學(xué)技術(shù)測(cè)量直縫焊管腐蝕性能開(kāi)辟了一條新的途徑。
文檔編號(hào)C25F7/00GK102400205SQ20101028658
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者胡凡, 魏軍勝 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司