钛/镍设备、钛冷凝器、钛冷却塔的腐蚀性能分析

钛设备的焊区腐蚀与钛中的铁含量和其他稳定元素的含量有关，我国对于各级别工业纯钛中铁含量的规定，分别为0.15%(TA1),0.30%(TA2)和0.40%(TA3)。这些数据均超过铁在钛中的固溶度极限，因此必然存在Ti-Fe第二相的析出。铁在钛中固溶度为0.05%-0.10%，为了防止焊区腐蚀的发生，英国的规范规定在硝酸体系中，钛中的铁镍总含量应低于0.05%。焊区腐蚀的原因常常与焊区中晶间的第二相金属间化合物的择优阳极溶解有关系，其腐蚀形态、特征和机制与不锈钛或锆的焊区晶间腐蚀的本质相仿。 

钛制设备不可避免焊接操作，因此钛的焊区腐蚀时有报道。焊区包括焊缝<熔化区>，热影响区（常分为高温热影响区和低温热影响区）及基体母材。焊区腐蚀不论发生在焊缝，热影响区或热影响区与母材的交界位置，都是与金属的组织结构变化及第二相的析出相关联的。现实操作中需要特别注意的是，有些所谓的“焊区腐蚀”实际并非焊区的组织变化引起的，应该注意鉴别切勿误判。利泰金属曾经发现焊接操作失误造成铁污染，由此加快焊区的吸氢而加快腐蚀。也有焊接法兰的焊接面处于缝隙面上，疑为焊区腐蚀实为缝隙腐蚀。 

国内发现的焊区腐蚀的钛设备有，浓缩柠檬酸的列管式热交换器，回收电镀铬溶液(含氟硼酸根）的薄膜蒸发器，输送氣化氢气体的焊接钛管等，它们都发生在焊区的热影响区与母材的交界处，形成明显的腐蚀沟槽。国外也报道过硝酸，二氧化氯，含氧化剂的乙酸，含二氧化钛的硫酸，含氟硼酸盐或氟硅酸盐的电镀液等，发生焊区优先腐蚀的事例。许多钛合金以力学性能为主要发展方向，应用于航空和航天工业。但是随着钛在一般工业中的应用扩大，钛在不同介质中的耐腐蚀特性，也已经成为人们关注的重点。一般而论，使钛的氧化膜处于稳定的介质，也就是使金属钛维持耐蚀性的介质。所以这个介质一般都是氧化性的介质，或者是中性、弱还原性的介质。如海水、氯化物溶液、氧化性无机酸溶液、溶度低于3%HC1和低于4%H2S04溶液等。而钛在还原性酸溶液中是不耐腐蚀的，钛合金Ti-Pd(如Ti-0.2Pd及Ti-0.05Pd)和Ti-Ni-Mo(如Ti-0.8Ni-0.3Mo)的耐腐蚀性有所提高。而还原性酸中添加重金属盐有明显的缓蚀作用，可以提高钛的耐腐蚀性。氧化性介质太强的情形，例如干氯气、发烟硝酸等，由于破坏了原有的氧化膜，使得钛表面的氧化反应过于激烈，则钛存在诸如爆炸着火等非常危险的情况。