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太阳能热水器不锈钢水箱内胆的选材、焊接

来源:山东腾翔玻璃钢集团 发布时间:2011-11-9 16:49:15

不锈钢水箱材料应具备足够的强度及使用耐久性,诸如抗氧化能力以及常年在温水环境下运行的抗腐蚀能力。此外,金属材料要具备优良的焊接性,使水箱易于制造。

  不锈钢是近代各国太阳能热水器水箱普遍采用的材料。不锈钢具备优良的强度、塑性、耐腐蚀性及焊接性,用薄不锈钢板焊成的水箱既轻又强,在一体化的承压及非承压太阳能热水器中普遍采用。

  不锈钢品种很多,对不锈钢牌号的选择要综合考虑强度、塑性、焊接性、经济性特别是在含氯离子水中的抗腐蚀性。广泛用于化工、食品工业、厨房设备的304不锈钢属奥氏体不锈钢,强度、塑性优良,焊接性好。目前在我国非承压式水箱大多用304不锈钢制作。

  304不锈钢在氧化性酸介质中耐腐蚀能力强,但在含氯离子水中容易产生点腐蚀及应力腐蚀。钢中含铬量≥12%时,由于氧化性活泼的铬在钢的表面迅速与氧形成致密、坚固的富氧钝化膜(Cr2O3),有效地隔离了氧的进一步侵入。因而在空气中或氧化性酸(如硝酸)中,这一类钢抗均匀腐蚀性能好,不生锈,故称之为不锈钢。但在水中,尤其在含Cl-浓度较高的的水中,由于Cl-离子可在某些局部部位对Cr2O3钝化膜起破坏作用,导致发生局部腐蚀。与均匀腐蚀(化学腐蚀)相比,局部腐蚀(电化学腐蚀)速度要快的多,危险性也大的多,往往导致泄漏失效。

  而在含Cl-的水介质之中,不锈钢最易发生腐蚀的薄弱环节是焊接区,由于该区经受过高温加热,组织及性能有劣化,抗腐蚀性能也降低。因而水箱的使用寿命主要取决于水箱薄弱环节处(焊接区)是否发生晶界腐蚀、应力腐蚀及点(缝隙)腐蚀一类局部腐蚀。试验研究表明,当水中含Cl-离子的浓度较高时,缝隙(点)腐蚀是水箱中最常发生的腐蚀形式。

  304不锈钢对卤族元素阴离子特别是对Cl-离子敏感,水中Cl-浓度越大,点蚀临界电位越低,越易于发生点腐蚀。而缝隙腐蚀的临界电位比点蚀更低,当有窄缝存在时缝隙腐蚀更易于发生,腐蚀速度更快。因而有效地防止点(缝隙)腐蚀是提高太阳能水箱使用寿命的关键。
 

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