一项关于316L不锈钢焊缝在营养肥料溶液（如Ca(NO3)2、KNO3、KH2PO4）中耐腐蚀性的比较研究

《Canadian Journal of Chemical Engineering》：A comparative study on corrosion resistance of 316?L stainless-steel welds in nutrient fertilizer solutions such as Ca(NO3)2, KNO3, KH2PO4

316L焊金属在三种不同营养液中的电化学性能及腐蚀机制研究表明，焊金属腐蚀电位显著低于母材，且腐蚀控制机制因溶液而异：硝酸钾溶液下为扩散控制，磷酸钾和硝酸钙溶液下为电荷转移控制，建议在后者中添加缓蚀剂。

　　

摘要

通过电化学极化和电化学阻抗谱（EIS）测试，评估了316L焊缝金属在不同营养溶液中的耐腐蚀性，测试温度为20°C。使用尺寸为200毫米×100毫米×8毫米的热轧316L板材，采用E316L-16(A022)电极通过手工金属弧焊进行焊接。焊接采用直流负极（DCEN）方式，焊接电流为88~115A，电弧电压为22~23V，焊接速度为120~160毫米/分钟，同时确保层间温度低于60°C。极化测量在-600至+1600 mV的电位范围内以10 mV/s的扫描速率进行。EIS测量则在腐蚀电位下进行，信号幅度为10 mV，频率范围为100 mHz–100 kHz。对基材的光学显微结构观察发现，内部区域存在等轴奥氏体晶粒、δ铁素体条带以及沿冷轧方向分布的微碳化物。焊缝金属区域由奥氏体/骨架结构和球形δ铁素体组成。极化测试结果显示，焊缝金属的腐蚀电位（分别在45 wt.% KH₂PO₄、45 wt.% KNO₃和45 wt.% Ca(NO₃)₂溶液中为-0.377 V、-0.268 V和-0.350 V）明显低于基材的腐蚀电位（分别为-0.233 V、-0.199 V和-0.015 V），这是由于焊缝微观结构的异质性所致。EIS数据表明，在45 wt.% KNO₃溶液中腐蚀机制受扩散控制，在45 wt.% KH₂PO₄和45 wt.% Ca(NO₃)₂溶液中腐蚀机制受电荷转移控制。结果表明，在45 wt.% KH₂PO₄和45 wt.% Ca(NO₃)₂溶液中需要使用抑制剂来防止腐蚀。

利益冲突声明

作者声明与本文的研究、作者身份及发表无关的潜在利益冲突。