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銅管沖刷腐蝕和點(diǎn)蝕和紫銅焊接特點(diǎn)

2022-02-04 17:43:18

<一>、銅管沖刷腐蝕和點(diǎn)蝕
當(dāng)水中含有氧、硫酸根、碳酸根、SO2、CO2等成分時(shí),易使其產(chǎn)生一層的銅(銅綠)附著在銅的表面,防止銅管被深層腐蝕。如水中含有細(xì)沙粒和鐵制品的腐蝕產(chǎn)物(氫鐵)的粒子時(shí),這些顆粒流動(dòng)沖擊銅的表面,會(huì)將保護(hù)膜沖掉,形成沖刷腐蝕。沖刷腐蝕多數(shù)發(fā)生在銅管的彎頭處。
但是,這種情況很少發(fā)生,一般地水都會(huì)經(jīng)過(guò)沉淀、過(guò)濾處理,循環(huán)使用的水也要經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理,將其中的粒子去除后使用。
在整個(gè)供水系統(tǒng)中,通常還有許多鋼、鐵質(zhì)的設(shè)備和零部件,鋼、鐵在微酸性溶液中會(huì)很快產(chǎn)生腐蝕,如果沒(méi)有過(guò)濾裝置,腐蝕產(chǎn)生的氫鐵化合物會(huì)在系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)破壞銅管的表層保護(hù)膜,對(duì)銅管形成連續(xù)性沖刷腐蝕。為了避免沖刷腐蝕,建議在供暖系統(tǒng)管道的使用上,安裝焊接時(shí)盡量選用硬釬焊,焊條選用銅銀合金焊條,盡量避免使用錫焊及含鋅的焊條。整個(gè)采暖系統(tǒng)配套設(shè)施的選用上,盡量采用銅或銅合金產(chǎn)品,如紫銅、黃銅管件、黃銅閥門(mén)等,在配套末端散熱器的選擇上,建議選用經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀的純銅散熱器或銅鋁復(fù)合散熱器,建議在循環(huán)系統(tǒng)加裝配套過(guò)濾器。
金屬在水中的腐蝕分腐蝕和局部腐蝕兩大類。金屬不怕均勻腐蝕,較怕局部腐蝕,也就是點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕是一種的局部腐蝕,又稱坑蝕或孔蝕,導(dǎo)致金屬產(chǎn)生小孔。形成點(diǎn)蝕的因素很多,各種因素又互相影響。
銅在極個(gè)別情況下的熱水系統(tǒng)中偶爾也會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)蝕,主要是由水質(zhì)引起的。據(jù)有關(guān)報(bào)道,各國(guó)產(chǎn)生點(diǎn)蝕分兩大類,一類是在硬水中產(chǎn)生,腐蝕產(chǎn)物是CaCO3和Cu(OH)2,內(nèi)部含有CuO和CuCl2。二類是在處理軟水中產(chǎn)生,腐蝕產(chǎn)物是CuSO4(OH)6和Cu2O,內(nèi)部是Cu2O。
銅產(chǎn)生點(diǎn)蝕的原因很多,從實(shí)例調(diào)查和實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,比較統(tǒng)一的看法有以下幾點(diǎn)原因:
1)硫酸根和碳酸氫根的比例
硫酸根離子和氯離子是腐蝕性陰離子,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)例統(tǒng)計(jì),當(dāng)[SO42-]/[HCO3-]>1時(shí)容易產(chǎn)生點(diǎn)蝕,小于1不容易產(chǎn)生點(diǎn)蝕,較好是小于0.5。
2)水的流速
水的流速過(guò)快會(huì)產(chǎn)生沖刷腐蝕,反之流速過(guò)慢也會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)蝕。根據(jù)實(shí)驗(yàn),流速小于0.5m/s容易產(chǎn)生點(diǎn)蝕。這可能是因?yàn)楦街诮饘俦砻娴乃畬硬粍?dòng)為反應(yīng)創(chuàng)造了條件。反之,水的流速越快,水內(nèi)含的各種雜質(zhì)破壞了銅表面的層,對(duì)銅管的沖刷越厲害,當(dāng)保護(hù)膜被沖刷掉后,又會(huì)形成新的保護(hù)膜,然后又被沖刷掉,又生成……,較終導(dǎo)致銅管被腐蝕掉。所以,建議將系統(tǒng)水的流速控制在0.6~1.0m/s。
3)其它因素
如水中的溶解氧是促使銅管發(fā)生點(diǎn)蝕的因素之一,因此,應(yīng)控制水中的氧含量。日本的《建筑用管道腐蝕對(duì)策指南》認(rèn)為,水中如果存在大量硫化物、氧、氨,會(huì)產(chǎn)生較大的腐蝕性??傊?,盡管銅棒用于供暖是公認(rèn)的好材料,在熱水系統(tǒng)中發(fā)生點(diǎn)蝕的情況也極個(gè)別,但是也應(yīng)引起注意。以往應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒,在使用的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)特別重視水質(zhì),使水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,系統(tǒng)設(shè)備及管道的使用壽命。
<二>、紫銅焊接特點(diǎn)
1高導(dǎo)熱率的影響。銅的熱導(dǎo)熱率比碳鋼大7~11倍,焊接銅管當(dāng)采用的工藝參數(shù)與焊接同厚度碳鋼差不多時(shí),則銅材很難熔化,填充金屬和母材也不能很好地熔合。
2焊接接頭的熱裂傾向大。焊接時(shí),熔池內(nèi)銅與其中的雜質(zhì)形成低熔點(diǎn)共晶物,使銅及銅合金具有明顯的熱脆性,產(chǎn)生熱裂紋。
3產(chǎn)生氣孔的缺陷比碳鋼嚴(yán)重得多,主要是氫氣孔。
4焊接接頭性能的變化。晶粒粗化,塑性下降,耐蝕性下降等。
5純銅表面可形成銅和亞銅,易被還原性氣體還原,也容易被釬劑去除。為防止發(fā)生氫脆現(xiàn)象,不能在含氫的還原氣氛中進(jìn)行釬焊。只含有鋅元素的黃銅,黃銅管表面可生成亞銅或鋅兩種物,鋅雖然比較穩(wěn)定,但也不難去除。錳黃銅表面的錳比較穩(wěn)定,很難去除,應(yīng)采用活性強(qiáng)的釬劑以釬料的潤(rùn)濕性。焊接時(shí)間不要太長(zhǎng),盡量一次完成。
氣焊要求氣焊過(guò)程若發(fā)生回火,先關(guān)乙炔閥,后關(guān)氧氣閥。故障繼續(xù)施焊時(shí),應(yīng)重新熔化原熔池,焊接重疊部分不小于6mm。正常操作時(shí)先開(kāi)氧氣閥吹氣并關(guān)閉,再開(kāi)乙炔閥,點(diǎn)火后再開(kāi)氧氣閥調(diào)節(jié)火焰。用完先關(guān)乙炔閥,后關(guān)氧氣閥。