热水器内胆腐蚀分析与研究

摘要

金属材料的腐蚀与防护是科研机构研究的一个重要的课题.近几年,随着科学技术的不断进步和发展,不同领域,不同行业在这一方面也有了很大的突破.热水器内胆(材料不锈钢或碳钢),在水质、较高温度(约74℃-84℃),较高压力(额定压力为0.7MPa)的工作环境下,如何解决材料腐蚀,也一直是国内外科研机构及生产厂家致力研究的一个课题.现在,国、内外生产厂家一般采取利用不锈钢的耐蚀性、SPCD内胆搪瓷、加镁棒牺牲阳极保护阴极等措施来防范腐蚀,并能达到一定的效果.但在实际应用过程中,内胆内部由于焊接或搪瓷缺陷或结构设计上的原因,仍存在局部腐蚀问题,尤其搪瓷内胆,封头与筒身搭接焊接后,内部形成一个V型槽及封头环焊缝与筒身纵焊缝交叉处,都可能存在被水腐蚀的隐患.在生产过程中,此处一是焊后存在残余应力,二是由于结构设计上的不合理,不能满足搪瓷技术的要求而出现漏铁所造成的腐蚀.针对以上问题,该课题通过建立内胆三维有限元模型来分析内胆的应力分布状况,从电化学腐蚀、搪瓷机理及要求,焊接结构设计上,分析当前热水器内胆发生腐蚀的主要原因,通过改进结构设计,应力腐蚀的消除及如何更有效地使搪瓷合理化、阴极保护上(加镁棒的选择)提出解决内胆腐蚀的建议和防范措施.

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第一章绪论

1.1不锈钢内胆腐蚀机理

1.2低碳钢内胆搪瓷防腐蚀

1.2.1静电干粉喷搪

1.2.2影响搪瓷质量的因素

1.3电热水器内胆防蚀新技术

第二章热水器内胆应力分析

2.1焊接应力与变形

2.1.1内应力极其产生原因

2.1.2焊接引起的内应力及变形

2.1.3应力集中

2.2热水器内胆工作状况分析

2.2.1热水器内胆工作状况试验与分析

2.2.2内胆在正常工作状态下所受的应力

2.2.3内胆在危险工作状态下的应力变形分析

2.2.4材料厚度对主要部件应力、变形的影响

第三章热水器内胆焊接结构分析

3.1热水器内胆与封头焊接方式

3.2筒身纵焊缝焊接方式

第四章热水器内胆存在的腐蚀分析

4.1钢板腐蚀分类

4.2热水器内胆的应力腐蚀裂纹（scc）

4.2.1内胆焊缝应力腐蚀裂纹的特征

4.2.2内胆产生应力腐蚀裂纹的机理

4.2.3内胆焊缝应力腐蚀产生的原因及解决方法

4.3热水器内胆的电化学腐蚀

第五章热水器内胆阴极保护及镁棒的选择

5.1内胆的阴极保护

5.1.1内胆的阴极保护机理

5.1.2内胆的阴极保护参数

5.1.3内胆的阴极保护法

5.2阳极材料及规格的选择

5.2.1阳极材料的选择

5.2.2镁阳极规格的选择

第六章结论

参考文献

致谢