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銅管沖刷腐蝕和點蝕和紫銅焊接特點

2022-02-04 17:43:18

<一>、銅管沖刷腐蝕和點蝕
當水中含有氧、硫酸根、碳酸根、SO2、CO2等成分時,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。如水中含有細沙粒和鐵制品的腐蝕產(chǎn)物(氫鐵)的粒子時,這些顆粒流動沖擊銅的表面,會將保護膜沖掉,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,一般地水都會經(jīng)過沉淀、過濾處理,循環(huán)使用的水也要經(jīng)過過濾處理,將其中的粒子去除后使用。
在整個供水系統(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很快產(chǎn)生腐蝕,如果沒有過濾裝置,腐蝕產(chǎn)生的氫鐵化合物會在系統(tǒng)中流動時破壞銅管的表層保護膜,對銅管形成連續(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、黃銅閥門等,在配套末端散熱器的選擇上,建議選用經(jīng)濟、實用、美觀的純銅散熱器或銅鋁復合散熱器,建議在循環(huán)系統(tǒng)加裝配套過濾器。
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,也就是點蝕。點蝕是一種的局部腐蝕,又稱坑蝕或孔蝕,導致金屬產(chǎn)生小孔。形成點蝕的因素很多,各種因素又互相影響。
銅在極個別情況下的熱水系統(tǒng)中偶爾也會產(chǎn)生點蝕,主要是由水質(zhì)引起的。據(jù)有關(guān)報道,各國產(chǎn)生點蝕分兩大類,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)生點蝕的原因很多,從實例調(diào)查和實驗結(jié)果來看,比較統(tǒng)一的看法有以下幾點原因:
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)實驗數(shù)據(jù)和實例統(tǒng)計,當[SO42-]/[HCO3-]>1時容易產(chǎn)生點蝕,小于1不容易產(chǎn)生點蝕,較好是小于0.5。
2)水的流速
水的流速過快會產(chǎn)生沖刷腐蝕,反之流速過慢也會產(chǎn)生點蝕。根據(jù)實驗,流速小于0.5m/s容易產(chǎn)生點蝕。這可能是因為附著在金屬表面的水層不動為反應創(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,對銅管的沖刷越厲害,當保護膜被沖刷掉后,又會形成新的保護膜,然后又被沖刷掉,又生成……,較終導致銅管被腐蝕掉。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)生點蝕的因素之一,因此,應控制水中的氧含量。日本的《建筑用管道腐蝕對策指南》認為,水中如果存在大量硫化物、氧、氨,會產(chǎn)生較大的腐蝕性??傊M管銅棒用于供暖是公認的好材料,在熱水系統(tǒng)中發(fā)生點蝕的情況也極個別,但是也應引起注意。以往應用中的經(jīng)驗值得借鑒,在使用的過程中,應當特別重視水質(zhì),使水質(zhì)達到標準要求,系統(tǒng)設(shè)備及管道的使用壽命。
<二>、紫銅焊接特點
1高導熱率的影響。銅的熱導熱率比碳鋼大7~11倍,焊接銅管當采用的工藝參數(shù)與焊接同厚度碳鋼差不多時,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,熔池內(nèi)銅與其中的雜質(zhì)形成低熔點共晶物,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,應采用活性強的釬劑以釬料的潤濕性。焊接時間不要太長,盡量一次完成。
氣焊要求氣焊過程若發(fā)生回火,先關(guān)乙炔閥,后關(guān)氧氣閥。故障繼續(xù)施焊時,應重新熔化原熔池,焊接重疊部分不小于6mm。正常操作時先開氧氣閥吹氣并關(guān)閉,再開乙炔閥,點火后再開氧氣閥調(diào)節(jié)火焰。用完先關(guān)乙炔閥,后關(guān)氧氣閥。