Como fornecedor de magnésio para soldagem, encontrei inúmeras investigações sobre a taxa de corrosão de peças soldadas de magnésio. Compreender esse aspecto é crucial para várias indústrias que dependem da soldagem de magnésio, como automotivo, aeroespacial e eletrônico. Neste blog, aprofundarei os fatores que afetam a taxa de corrosão do magnésio - peças soldadas e explorarão maneiras de gerenciá -lo.
Entendendo a corrosão do magnésio
O magnésio é um metal altamente reativo. Seu potencial de eletrodo padrão é - 2,37 V, o que significa que ele tem uma forte tendência a perder elétrons e corroer na presença de um eletrólito. Quando o magnésio é soldado, o processo de soldagem pode alterar a microestrutura e as propriedades da superfície do metal, o que, por sua vez, afeta seu comportamento de corrosão.
A corrosão do magnésio ocorre normalmente através de reações eletroquímicas. Em um ambiente aquoso, o magnésio reage com a água para formar hidróxido de magnésio e gás hidrogênio. A reação pode ser representada da seguinte maneira:
Mg + 2h₂o → mg (oh) ₂ + h₂
Essa reação é acelerada na presença de ânions agressivos, como íons cloreto. Os íons cloreto podem quebrar o filme de óxido protetor na superfície do magnésio, expondo o metal subjacente a mais corrosão.
Fatores que afetam a taxa de corrosão de peças soldadas de magnésio
1. Processo de soldagem
Diferentes processos de soldagem podem ter um impacto significativo na taxa de corrosão das peças soldadas de magnésio. Por exemplo, em soldagem a gás de tungstênio (GTAW), o uso de um escudo de gás inerte pode impedir a oxidação do magnésio durante a soldagem. No entanto, se o gás de blindagem não for puro ou os parâmetros de soldagem não estiverem definidos corretamente, poderá levar à formação de defeitos como porosidade e inclusões na solda. Esses defeitos podem atuar como locais para o início da corrosão, aumentando a taxa de corrosão.
Por outro lado, a soldagem de agitação de fricção (FSW) é um processo de soldagem de estado sólido que não envolve derreter o metal base. Esse processo geralmente produz uma microestrutura mais homogênea na zona de solda, o que pode resultar em melhor resistência à corrosão em comparação aos processos de soldagem de fusão.
2. Microestrutura de solda
A microestrutura da zona de solda desempenha um papel crucial na determinação da taxa de corrosão. Durante a soldagem, os ciclos rápidos de aquecimento e resfriamento podem causar a formação de diferentes fases na solda. Por exemplo, em ligas de magnésio, a presença de compostos intermetálicos pode atuar como locais catódicos em relação à matriz de magnésio, levando à corrosão galvânica.
O tamanho do grão na zona de solda também afeta a corrosão. Os grãos mais finos geralmente fornecem mais limites de grãos, que podem atuar como barreiras à difusão de espécies corrosivas. No entanto, se os limites dos grãos forem ricos em impurezas ou têm uma composição diferente da matriz, eles podem se tornar locais preferenciais para corrosão.
3. Condição da superfície
A condição da superfície das partes soldadas de magnésio é outro fator importante. Uma superfície áspera pode aumentar a área da superfície exposta ao ambiente corrosivo, levando a uma maior taxa de corrosão. Além disso, se houver resíduos do processo de soldagem, como fluxo ou respingo de soldagem, na superfície, eles também poderão promover a corrosão.
A aplicação de um revestimento protetor na superfície das peças soldadas pode reduzir significativamente a taxa de corrosão. Revestimentos como tintas orgânicas, revestimentos de conversão e revestimentos anodizados podem atuar como barreiras entre o metal e o ambiente corrosivo, impedindo o contato direto e reduzindo a taxa de reações eletroquímicas.
4. Condições ambientais
O ambiente em que as peças soldadas de magnésio são usadas tem uma grande influência na sua taxa de corrosão. Fatores como temperatura, umidade e presença de poluentes podem afetar a corrosão.
Em um ambiente de alta e umidade, a umidade pode formar uma fina camada de eletrólitos na superfície do metal, facilitando o processo de corrosão eletroquímica. As temperaturas elevadas também podem acelerar a taxa de corrosão aumentando a cinética da reação. Poluentes como dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio no ar podem reagir com água para formar soluções ácidas, que são altamente corrosivas ao magnésio.
Medindo a taxa de corrosão
Existem vários métodos disponíveis para medir a taxa de corrosão de peças soldadas de magnésio. Um dos métodos mais comuns é o método de perda de peso. Neste método, a amostra é pesada antes e após a exposição ao ambiente corrosivo por um certo período de tempo. A diferença de peso é então usada para calcular a taxa de corrosão.
Outro método é a espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Essa técnica mede a impedância elétrica da interface metálica - eletrólito, que pode fornecer informações sobre o mecanismo de corrosão e a taxa de corrosão.
Controlando a taxa de corrosão de peças soldadas de magnésio
1. Seleção de material
Escolher a liga de magnésio certa para soldagem é crucial. Algumas ligas de magnésio são mais corrosões - resistentes que outras. Por exemplo, ligas que contêm elementos raros - Terra, como neodímio e yttrium, demonstraram ter uma melhor resistência à corrosão devido à formação de um filme de óxido mais estável na superfície.
2. Parâmetros de soldagem adequados
O uso dos parâmetros corretos de soldagem pode minimizar a formação de defeitos na solda e melhorar a resistência à corrosão. Isso inclui o controle da corrente de soldagem, tensão e velocidade de viagem. Por exemplo, no GTAW, uma corrente de soldagem mais baixa e uma maior velocidade de viagem podem reduzir a entrada de calor, o que pode ajudar a minimizar a formação de compostos intermetálicos e melhorar a microestrutura da solda.
3. Tratamento de superfície
Como mencionado anteriormente, aplicar um revestimento protetor na superfície das peças soldadas é uma maneira eficaz de reduzir a taxa de corrosão. Antes de aplicar o revestimento, a superfície deve ser limpa corretamente para remover quaisquer resíduos do processo de soldagem.
4. Controle ambiental
Se possível, as condições ambientais em que as peças soldadas de magnésio são usadas devem ser controladas. Isso pode incluir reduzir a umidade, controlar a temperatura e minimizar a exposição aos poluentes.
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Referências
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- Polmear, IJ, Stjohn, DH, & Easton, MA (2010). Alias leves: metalurgia dos metais leves. Butterworth - Heinemann.