溶接のためのマグネシウムのサプライヤーとして、マグネシウムの腐食速度溶接部について多くの問い合わせに遭遇しました。この側面を理解することは、自動車、航空宇宙、電子機器など、マグネシウム溶接に依存するさまざまな産業にとって非常に重要です。このブログでは、マグネシウムの腐食速度に影響を与える要因を掘り下げ、溶接部品を管理する方法を探ります。
マグネシウム腐食の理解
マグネシウムは非常に反応性のある金属です。その標準電極電位は-2.37 Vです。つまり、電解質の存在下で電子を失い、腐食する傾向が強いことを意味します。マグネシウムが溶接されると、溶接プロセスは金属の微細構造と表面特性を変化させ、腐食挙動に影響します。
マグネシウムの腐食は通常、電気化学反応によって起こります。水性環境では、マグネシウムは水と反応して水酸化マグネシウムと水素ガスを形成します。反応は次のように表現できます。
Mg +2H₂O→Mg（OH）₂ +H₂
この反応は、塩化物イオンなどの攻撃的な陰イオンの存在下で加速されます。塩化物イオンは、マグネシウム表面の保護酸化物膜を分解し、下にある金属をさらなる腐食にさらします。
マグネシウムの腐食率に影響する要因 - 溶接部品
1。溶接プロセス
異なる溶接プロセスは、マグネシウムの溶接部の腐食速度に大きな影響を与える可能性があります。たとえば、ガス - タングステンアーク溶接（GTAW）では、不活性ガスシールドを使用すると、溶接中のマグネシウムの酸化を防ぐことができます。ただし、シールドガスが純粋でない場合、または溶接パラメーターが適切に設定されていない場合、溶接部の多孔性や包含物などの欠陥の形成につながる可能性があります。これらの欠陥は、腐食開始の部位として機能し、腐食速度を上げます。
一方、摩擦攪拌溶接（FSW）は、基本金属の融解を伴わない固体状態溶接プロセスです。このプロセスは、一般に、溶接ゾーンでより均一な微細構造を生成し、融合溶接プロセスと比較してより良い腐食抵抗をもたらす可能性があります。
2。溶接微細構造
溶接ゾーンの微細構造は、腐食速度を決定する上で重要な役割を果たします。溶接中、急速な加熱と冷却サイクルは、溶接内の異なる相の形成を引き起こす可能性があります。たとえば、マグネシウム合金では、金属間化合物の存在がマグネシウムマトリックスに比べて陰極部位として作用し、ガルバニック腐食につながります。
溶接ゾーンの粒子サイズも腐食に影響します。より細かい粒子は一般に、より多くの穀物の境界を提供し、腐食性種の拡散の障壁として機能します。ただし、粒界に不純物が豊富であるか、マトリックスとは異なる組成がある場合、腐食の優先部位になる可能性があります。
3。表面条件
マグネシウムの表面状態 - 溶接部品は、もう1つの重要な要素です。粗い表面は、腐食性環境にさらされる表面積を増加させ、より高い腐食速度につながる可能性があります。さらに、フラックスや溶接スパッタなど、溶接プロセスから表面上の残基がある場合、腐食を促進することもできます。
溶接部品の表面に保護コーティングを適用すると、腐食速度が大幅に低下する可能性があります。有機塗料、変換コーティング、陽極酸化コーティングなどのコーティングは、金属と腐食性の環境の間の障壁として機能し、直接接触を防ぎ、電気化学反応の速度を減らすことができます。
4。環境条件
マグネシウム - 溶接部品が使用される環境は、腐食率に大きな影響を与えます。温度、湿度、汚染物質の存在などの要因はすべて腐食に影響を与える可能性があります。
高湿度環境では、水分は金属の表面に薄い電解質層を形成し、電気化学腐食プロセスを促進することができます。温度の上昇は、反応動態を増加させることにより、腐食速度を加速することもできます。空気中の二酸化硫黄や窒素酸化物などの汚染物質は、水と反応して酸性溶液を形成し、マグネシウムに対して非常に腐食します。
腐食率の測定
マグネシウム - 溶接部の腐食速度を測定するには、いくつかの方法があります。最も一般的な方法の1つは、重量 - 損失方法です。この方法では、サンプルは、一定期間腐食性環境にさらされる前後の重量を量ります。次に、重量の違いを使用して腐食速度を計算します。
別の方法は、電気化学インピーダンス分光法（EIS）です。この手法は、腐食メカニズムと腐食速度に関する情報を提供できる金属 - 電解質界面の電気インピーダンスを測定します。
マグネシウムの腐食速度の制御 - 溶接部
1。材料の選択
溶接に適したマグネシウム合金を選択することが重要です。一部のマグネシウム合金は腐食が多い - 他のマグネシウム合金は耐性です。たとえば、ネオジムやイトリウムなどの珍しい地球元素を含む合金は、表面上のより安定した酸化物膜の形成により、より良い腐食抵抗があることが示されています。
2。適切な溶接パラメーター
正しい溶接パラメーターを使用すると、溶接の欠陥の形成を最小限に抑え、耐性抵抗を改善できます。これには、溶接電流、電圧、および移動速度の制御が含まれます。たとえば、GTAWでは、溶接電流が低くなり、移動速度が高いと、入熱入力が低下する可能性があり、金属間化合物の形成を最小限に抑え、溶接の微細構造を改善することができます。
3。表面処理
前述のように、溶接部品の表面に保護コーティングを適用することは、腐食速度を低下させる効果的な方法です。コーティングを適用する前に、溶接プロセスから残基を除去するために表面を適切に洗浄する必要があります。
4。環境管理
可能であれば、マグネシウム部品を使用する環境条件を制御する必要があります。これには、湿度を減らし、温度を制御し、汚染物質への暴露を最小限に抑えることが含まれます。
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参照
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