溶接された構造部品のサプライヤーとして、私は腐食がこれらの重要なコンポーネントにもたらすさまざまな課題を直接目撃しました。腐食は、溶接構造の完全性を損なうだけでなく、寿命を短くし、メンテナンスコストを増加させます。このブログでは、溶接された構造部品の一般的な腐食フォームを探り、その原因、効果、予防戦略に光を当てます。
均一な腐食
一般的な腐食とも呼ばれる均一な腐食は、溶接された構造部分で最も一般的なタイプの腐食の1つです。金属の表面全体が腐食性環境にさらされているときに発生し、その結果、時間の経過とともに材料が比較的均等に喪失します。このタイプの腐食は、多くの場合、水分、酸素、および特定の化学物質への暴露によって引き起こされます。
溶接された構造部品では、溶接ジョイントで均一な腐食が特に問題になる可能性があります。溶接プロセスにより、金属の微細構造が変化する可能性があり、腐食の影響を受けやすくなります。さらに、溶接領域に不純物と残留応力が存在することは、腐食プロセスをさらに加速させる可能性があります。
溶接された構造部品の均一な腐食を防ぐために、金属の表面に保護コーティングを適用することが不可欠です。これには、塗料、コーティング、または亜鉛メッキが含まれます。これらのコーティングは、金属と腐食性環境の間の障壁として機能し、酸素と水分が金属の表面に到達するのを防ぎます。定期的な検査とメンテナンスも、腐食の兆候を早期に検出および対処するために重要です。
ピット腐食
孔食は、金属の表面に小さな穴や穴が形成されたときに発生する局所的な腐食の形です。これらのピットは金属の奥深くに浸透し、構造に大きな損傷を引き起こす可能性があります。孔食は、多くの場合、環境に塩化物イオンが存在することによって引き起こされ、金属の表面の保護酸化物層を分解する可能性があります。
溶接された構造部品では、溶接関節ではピッティング腐食が特に問題になる可能性があります。溶接プロセスは、高応力の領域と合金要素の不均一な分布の領域を作成することができ、これらの領域は腐食の影響を受けやすくなります。さらに、溶接領域に隙間や隙間の存在が存在すると、湿気や塩化物イオンを閉じ込めることができ、腐食プロセスがさらに加速します。
溶接された構造部品の孔食腐食を防ぐために、孔食に耐性のある高品質の材料を使用することが不可欠です。これには、ステンレス鋼またはその他の腐食耐性合金が含まれます。適切な溶接技術と手順は、溶接ジョイントに欠陥や隙間がないことを確認するために重要です。早期に腐食を孔食の兆候を検出して対処するためには、定期的な検査とメンテナンスも必要です。
隙間腐食
隙間腐食は、2つの金属表面間の狭い隙間または隙間で発生する局所的な腐食の形です。これらのギャップは、湿気と酸素を閉じ込める可能性があり、腐食が発生するのに理想的な停滞環境を作成します。隙間の腐食は、多くの場合、環境に塩化物イオンが存在することによって引き起こされ、金属の表面の保護酸化物層を分解する可能性があります。
溶接された構造部品では、溶接関節で裂け目の腐食が特に問題になる可能性があります。溶接プロセスは、溶接ビーズとベースメタルの間にギャップまたは隙間を作成し、隙間腐食が発生するための理想的な環境を提供します。さらに、溶接領域に異物や破片が存在することは、腐食プロセスをさらに加速させる可能性があります。
溶接された構造部品の隙間腐食を防ぐために、ギャップと隙間の存在を最小限に抑えるために構造を設計することが不可欠です。これには、適切な溶接技術と手順を使用して、溶接ジョイントに緊密で欠陥がないことを確認することが含まれます。適切なシーラントで隙間や隙間を密封することは、水分や酸素が領域に入るのを防ぐのにも役立ちます。早期に隙間腐食の兆候を検出して対処するためには、定期的な検査とメンテナンスも必要です。
ガルバニック腐食
ガルバニック腐食は、水や塩水などの電解質の存在下で2つの異なる金属が互いに接触している場合に発生します。より反応性の高い金属（アノード）は優先的に腐食しますが、反応性の低い金属（カソード）は比較的影響を受けません。ガルバニック腐食は、異なる金属または合金で作られた溶接された構造部品で特に問題がある可能性があります。
溶接された構造部品では、異なる金属が結合される溶接ジョイントでガルバニック腐食が発生する可能性があります。溶接プロセスは、2つの金属間の直接的な電気接続を作成し、電子の流れとガルバニック細胞の形成を可能にします。さらに、環境内の水分または電解質の存在は、腐食プロセスをさらに加速させる可能性があります。
溶接された構造部分のガルバニック腐食を防ぐために、同様の電気化学的特性を持つ金属と合金を使用することが不可欠です。これには、ベースメタルとフィラー金属の両方に同じタイプの金属または合金を使用することが含まれます。異なる金属を使用する必要がある場合は、適切な断熱またはコーティングを使用して2つの金属を分離し、直接電気接触を防ぐことが重要です。早期にガルバニック腐食の兆候を検出して対処するためには、定期的な検査とメンテナンスも必要です。
ストレス腐食亀裂
ストレス腐食亀裂（SCC）は、金属が引張応力と腐食性環境の組み合わせにさらされると発生する腐食の一種です。 SCCは金属に亀裂を形成する可能性があり、それが構造の壊滅的な故障につながる可能性があります。 SCCは、多くの場合、塩化物イオンや高温蒸気などの特定の化学物質または環境の存在によって引き起こされます。
溶接された構造部品では、SCCは溶接関節で特に問題がある可能性があります。溶接プロセスは、金属に残留応力を生成し、腐食性環境と組み合わせてSCCを引き起こす可能性があります。さらに、溶接領域に不純物または欠陥が存在すると、亀裂プロセスがさらに加速する可能性があります。
溶接された構造部品のストレス腐食亀裂を防ぐために、金属の残留応力を最小限に抑えることが不可欠です。これには、溶接領域の応力レベルを低下させるために、予熱や溶接後の熱処理などの適切な溶接技術と手順を使用することが含まれます。また、SCCに耐性のある材料を使用し、SCCを引き起こすことが知られている環境に構造を公開することを避けることも重要です。早期にストレス腐食の亀裂の兆候を検出して対処するためには、定期的な検査とメンテナンスも必要です。
結論
腐食は溶接された構造部品にとって重要な課題ですが、適切な理解と予防戦略により、効果的に管理できます。一般的な腐食フォームとその原因を認識することにより、溶接された構造部品のサプライヤーとユーザーは、投資を保護し、構造の長期的なパフォーマンスを確保するために積極的な措置を講じることができます。
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参照
- Fontana、MG（1986）。腐食工学。マグロウヒル。
- Uhlig、HH、＆Revie、RW（1985）。腐食および腐食制御。 Wiley-Interscience。
- ASMハンドブック、ボリューム13A：腐食：基礎、テスト、および保護。 ASM International。
