鈦/鎳設備、鈦冷凝器、鈦冷卻塔的腐蝕性能分析

鈦設備的焊區腐蝕與鈦中的鐵含量和其他穩定元素的含量有關，我國對于各級別工業純鈦中鐵含量的規定，分別為0.15%(TA1),0.30%(TA2)和0.40%(TA3)。這些數據均超過鐵在鈦中的固溶度極限，因此必然存在Ti-Fe第二相的析出。鐵在鈦中固溶度為0.05%-0.10%，為了防止焊區腐蝕的發生，英國的規范規定在硝酸體系中，鈦中的鐵鎳總含量應低于0.05%。焊區腐蝕的原因常常與焊區中晶間的第二相金屬間化合物的擇優陽極溶解有關系，其腐蝕形態、特征和機制與不銹鈦或鋯的焊區晶間腐蝕的本質相仿。 

鈦制設備不可避免焊接操作，因此鈦的焊區腐蝕時有報道。焊區包括焊縫<熔化區>，熱影響區（常分為高溫熱影響區和低溫熱影響區）及基體母材。焊區腐蝕不論發生在焊縫，熱影響區或熱影響區與母材的交界位置，都是與金屬的組織結構變化及第二相的析出相關聯的。現實操作中需要特別注意的是，有些所謂的“焊區腐蝕”實際并非焊區的組織變化引起的，應該注意鑒別切勿誤判。利泰金屬曾經發現焊接操作失誤造成鐵污染，由此加快焊區的吸氫而加快腐蝕。也有焊接法蘭的焊接面處于縫隙面上，疑為焊區腐蝕實為縫隙腐蝕。 

國內發現的焊區腐蝕的鈦設備有，濃縮檸檬酸的列管式熱交換器，回收電鍍鉻溶液(含氟硼酸根）的薄膜蒸發器，輸送氣化氫氣體的焊接鈦管等，它們都發生在焊區的熱影響區與母材的交界處，形成明顯的腐蝕溝槽。國外也報道過硝酸，二氧化氯，含氧化劑的乙酸，含二氧化鈦的硫酸，含氟硼酸鹽或氟硅酸鹽的電鍍液等，發生焊區優先腐蝕的事例。許多鈦合金以力學性能為主要發展方向，應用于航空和航天工業。但是隨著鈦在一般工業中的應用擴大，鈦在不同介質中的耐腐蝕特性，也已經成為人們關注的重點。一般而論，使鈦的氧化膜處于穩定的介質，也就是使金屬鈦維持耐蝕性的介質。所以這個介質一般都是氧化性的介質，或者是中性、弱還原性的介質。如海水、氯化物溶液、氧化性無機酸溶液、溶度低于3%HC1和低于4%H2S04溶液等。而鈦在還原性酸溶液中是不耐腐蝕的，鈦合金Ti-Pd(如Ti-0.2Pd及Ti-0.05Pd)和Ti-Ni-Mo(如Ti-0.8Ni-0.3Mo)的耐腐蝕性有所提高。而還原性酸中添加重金屬鹽有明顯的緩蝕作用，可以提高鈦的耐腐蝕性。氧化性介質太強的情形，例如干氯氣、發煙硝酸等，由于破壞了原有的氧化膜，使得鈦表面的氧化反應過于激烈，則鈦存在諸如爆炸著火等非常危險的情況。