X70钢及其焊缝在含Cl-高pH值溶液中电化学噪声行为研究

摘要: 

研究了不同外加电位下X70钢母材及其焊缝在含Cl^-的高pH溶液中电化学噪声行为，并针对电化学噪声数据进行统计分析，得到表征点蚀萌生和发展的特征图谱。结果表明，电化学噪声技术可以有效监测X70钢的腐蚀过程，电流噪声幅值大小一定程度上反映了局部腐蚀萌生和发展过程。当X70钢处于阳极极化时，电化学噪声的能量密度谱 (EDP) 由低阶区向高阶区迁移，点蚀由亚稳态发展为稳态。当电位位于活化-钝化转变区时，EDP处于亚稳态点蚀区。外加电位为稳定钝化区时，母材的EDP处于点蚀诱导期，耐点蚀性能较好；而焊缝能量较高，EDP表明已经形成少量稳态点蚀。相同条件下，X70钢母材相对于焊缝的EN波动幅度较小，能量密度较小，表明焊缝的钝化膜自我修复能力较差，容易发生腐蚀。焊缝具有更高的能量密度，点蚀发展较快。

结论：

(1) 在含0.05 mol/L NaCl的高pH值溶液中，无外加电位时，X70钢试样的电化学噪声电流随时间变化的波动幅度不大。外加电位位于极化曲线不同区域，X70钢试样的电化学噪声电流随时间变化的波动幅度不同，表明电化学噪声能够反映点蚀萌生和发展程度。

(2) 当X70钢处于阳极极化时，母材和焊缝电化学噪声的能量分布图谱由低阶区向高阶区迁移，点蚀由亚稳态发展为稳态。焊缝具有更高的能量密度，点蚀发展较快。当电位位于活化-钝化转变区时，母材和焊缝能量分布图谱处于亚稳态点蚀区。外加电位为稳定钝化区时，母材的能量分布图谱处于点蚀诱导期，耐点蚀性能较好。而焊缝未发生点蚀的地方仍处于点蚀诱导期，已经发生点蚀的部位形成了稳态点蚀。

(3) 相同条件下，X70钢母材相对于焊缝的电化学噪声波动幅度较小，能量密度较小，表明焊缝的钝化膜自我修复能力较差，容易腐蚀。

图4   自腐蚀电位及外加电位为-0.75，-0.65和0.4 V时X70母材及焊缝能量密度谱