Антикоррозийная защита сварных соединений

Любая металлическая конструкция, какой бы прочной она ни казалась, всегда уязвима в одной точке — в месте сварки.

Здесь металл неоднороден по структуре, имеет внутренние напряжения, микротрещины, следы перегрева. Даже при идеальной технологии сварки и визуально безупречном шве именно эта зона первой становится «мишенью» для коррозии.

Сварные соединения чаще всего разрушаются не из-за ошибок мастера, а из-за различия в потенциалах металлов и микроструктурных изменений. Зона термического влияния становится анодом, шов — катодом, и процесс электрохимического разрушения начинается мгновенно при контакте с влагой и воздухом.

В промышленности это — одна из самых острых проблем. Резервуары, трубопроводы, мосты, емкости, кузовные конструкции — все они буквально «состоят» из сварных швов. И от качества защиты этих швов зависит срок службы всей системы.

В сварных зонах обычно выделяют несколько опасных типов коррозии:

• Межкристаллитная, когда разрушение происходит по границам зерен металла.
• Щелевая, особенно активная в непроваренных участках и под остатками шлака.
• Электрохимическая, возникающая из-за разницы потенциалов между швом и основным металлом.
• Контактная (гальваническая), когда применяются разнородные материалы или различные присадки.

Особенно быстро коррозия развивается в средах с повышенной влажностью, в морском климате, при воздействии реагентов и температурных перепадов. Даже миллиметровое повреждение защитного слоя способно запустить цепную реакцию разрушения.

Антикоррозионная защита сварных соединений базируется на трех принципах:

1. Физическая изоляция металла от среды,
2. Создание катодной защиты (жертвенный анод),
3. Комбинация защитных методов с предварительной подготовкой поверхности.

Сегодня применяются десятки технологий — от горячего цинкования до новейших термопластичных покрытий, способных выдерживать экстремальные условия эксплуатации.

Рассмотрим основные из них.

Цинк по праву считается эталоном антикоррозионной защиты. В отличие от лакокрасочных или эпоксидных покрытий, он не просто изолирует металл, а берет на себя функцию защитного анода, препятствуя окислению основы даже при повреждении слоя.

Для сварных швов особенно эффективно газодинамическое цинкование, при котором цинковый порошок или смесь порошков Zn-Al наносится на предварительно очищенную поверхность с помощью термореактивного потока.

Металл получает плотное, пористое менее чем на 2% покрытие с адгезией до 80 МПа — показатели, соответствующие мировым стандартам.

Такая защита выдерживает эксплуатацию в морской воде до 50 лет при толщине слоя 200 мкм (ГОСТ 9304–87).