缝隙腐蚀：金属表面缝隙的隐患与防范

缝隙腐蚀是指由于金属表面与其他金属或非金属表面形成狭缝或间隙，在狭缝内或近旁发生的局部腐蚀，也称为沉积物腐蚀或垫片腐蚀。由于金属之间或金属与非金属之间形成很小的缝隙，使缝隙内介质处于静滞状态，从而引起缝内金属加速腐蚀。

1.失效特征

缝隙内局部加速腐蚀，且呈麻坑式蚀坑；缝隙外无腐蚀，或腐蚀甚微。

2.导致失效的条件、应力及失效过程

金属与金属或者金属与非金属结构形成缝隙，其宽度约为几十微米，足可使电解质溶液进入缝隙，而又使溶液得以停滞在缝隙内，此时造成缝隙内某些阴离子浓集形成活化-钝化电池，同时H⁺增加使缝内酸度增高，从而更加剧了腐蚀；大多数金属都会缝隙腐蚀，易钝化金属材料对缝隙腐蚀更敏感；几乎所有腐蚀介质（包括淡水）都能引起缝隙腐蚀，尤以充气的含活性阴离子的中性介质最易发生。通常钝性金属在含Cl-的介质中尤易发生缝隙腐蚀。在法兰盘与垫圈的接触面上，换热器管板与列管连接处等易发生缝隙腐蚀。漆膜下的丝状腐蚀也属于缝隙腐蚀。

3.缝隙腐蚀的机理

（1）浓差电池 金属表面的窄缝隙内介质处于静滞状态，缝内氧逐渐耗尽，使缝隙与周围金属氧浓度不同而形成浓差电池，引起缝隙腐蚀。

（2）闭塞电池 缝隙腐蚀与点腐蚀的机理十分相似，腐蚀产生的条件和过程略有差异，缝隙腐蚀比点腐蚀一般更容易发生和扩展。点腐蚀首先要萌生点蚀核，而缝隙腐蚀起源于构件金属表面的狭小缝隙。点腐蚀是通过腐蚀核成长形成点蚀孔，逐渐形成闭塞电池，然后才加速腐蚀的，而缝隙腐蚀由于已具有缝隙，腐蚀刚开始就可很快形成闭塞电池而加速腐蚀。也可以认为，点腐蚀实质上仅是缝隙腐蚀的一种特殊情形，凡是显现点腐蚀的所有体系都特别容易产生缝隙腐蚀，但是许多显现缝隙腐蚀的体系却并不产生点腐蚀。(www.xing528.com)

图5-51是沉积物缝隙与结构缝隙引起缝隙腐蚀的示意图，图5-51a为沉积物缝隙腐蚀，图5-51b为铆接的两块金属板之间的缝隙腐蚀。

图5-51 缝隙腐蚀示意图

a）沉积物缝隙腐蚀 b）铆接的两块金属板之间的缝隙腐蚀

1—沉积物 2、4—金属表面 3—腐蚀产物

4.缝隙腐蚀的主要影响因素和预防措施

影响点腐蚀的因素及预防点腐蚀的措施一般也适用于缝隙腐蚀。其中在结构设计上避免一切为0.025～0.1mm的缝隙或使缝隙尽可能地保持敞开，在实际操作中保持构件表面洁净是首要的。