鈦/鎳設備、鈦冷凝器、鈦冷卻塔的腐蝕性能分析

鈦設備的焊區(qū)腐蝕與鈦中的鐵含量和其他穩(wěn)定元素的含量有關，我國對于各級別工業(yè)純鈦中鐵含量的規(guī)定，分別為0.15%(TA1),0.30%(TA2)和0.40%(TA3)。這些數(shù)據(jù)均超過鐵在鈦中的固溶度極限，因此必然存在Ti-Fe第二相的析出。鐵在鈦中固溶度為0.05%-0.10%，為了防止焊區(qū)腐蝕的發(fā)生，英國的規(guī)范規(guī)定在硝酸體系中，鈦中的鐵鎳總含量應低于0.05%。焊區(qū)腐蝕的原因常常與焊區(qū)中晶間的第二相金屬間化合物的擇優(yōu)陽極溶解有關系，其腐蝕形態(tài)、特征和機制與不銹鈦或鋯的焊區(qū)晶間腐蝕的本質(zhì)相仿。 

鈦制設備不可避免焊接操作，因此鈦的焊區(qū)腐蝕時有報道。焊區(qū)包括焊縫<熔化區(qū)>，熱影響區(qū)（常分為高溫熱影響區(qū)和低溫熱影響區(qū)）及基體母材。焊區(qū)腐蝕不論發(fā)生在焊縫，熱影響區(qū)或熱影響區(qū)與母材的交界位置，都是與金屬的組織結構變化及第二相的析出相關聯(lián)的。現(xiàn)實操作中需要特別注意的是，有些所謂的“焊區(qū)腐蝕”實際并非焊區(qū)的組織變化引起的，應該注意鑒別切勿誤判。利泰金屬曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)焊接操作失誤造成鐵污染，由此加快焊區(qū)的吸氫而加快腐蝕。也有焊接法蘭的焊接面處于縫隙面上，疑為焊區(qū)腐蝕實為縫隙腐蝕。 

國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的焊區(qū)腐蝕的鈦設備有，濃縮檸檬酸的列管式熱交換器，回收電鍍鉻溶液(含氟硼酸根）的薄膜蒸發(fā)器，輸送氣化氫氣體的焊接鈦管等，它們都發(fā)生在焊區(qū)的熱影響區(qū)與母材的交界處，形成明顯的腐蝕溝槽。國外也報道過硝酸，二氧化氯，含氧化劑的乙酸，含二氧化鈦的硫酸，含氟硼酸鹽或氟硅酸鹽的電鍍液等，發(fā)生焊區(qū)優(yōu)先腐蝕的事例。許多鈦合金以力學性能為主要發(fā)展方向，應用于航空和航天工業(yè)。但是隨著鈦在一般工業(yè)中的應用擴大，鈦在不同介質(zhì)中的耐腐蝕特性，也已經(jīng)成為人們關注的重點。一般而論，使鈦的氧化膜處于穩(wěn)定的介質(zhì)，也就是使金屬鈦維持耐蝕性的介質(zhì)。所以這個介質(zhì)一般都是氧化性的介質(zhì)，或者是中性、弱還原性的介質(zhì)。如海水、氯化物溶液、氧化性無機酸溶液、溶度低于3%HC1和低于4%H2S04溶液等。而鈦在還原性酸溶液中是不耐腐蝕的，鈦合金Ti-Pd(如Ti-0.2Pd及Ti-0.05Pd)和Ti-Ni-Mo(如Ti-0.8Ni-0.3Mo)的耐腐蝕性有所提高。而還原性酸中添加重金屬鹽有明顯的緩蝕作用，可以提高鈦的耐腐蝕性。氧化性介質(zhì)太強的情形，例如干氯氣、發(fā)煙硝酸等，由于破壞了原有的氧化膜，使得鈦表面的氧化反應過于激烈，則鈦存在諸如爆炸著火等非常危險的情況。