李志軍

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的普遍提高，以及國家對節(jié)能技術(shù)的大力推廣，空氣能熱水器憑借其安全、節(jié)能、高效、舒適等優(yōu)點在熱水器領(lǐng)域逐漸成為一顆耀眼的新星，也逐漸進(jìn)入老百姓的家中，市場前景非常廣闊。然而不銹鋼材質(zhì)的水箱腐蝕漏水一直是各大廠商的痛點和難點，也是廣大用戶購買關(guān)注的焦點，水箱的壽命直接影響到一個品牌的口碑，通過分析，對水箱的設(shè)計制作、使用等環(huán)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的防腐蝕保護(hù)考慮，顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：腐蝕；防護(hù)；水箱；空氣能

中圖分類號：TK512+14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）20-0128-02

1 不銹鋼水箱的類型、材質(zhì)

熱水器的水箱通常由內(nèi)膽、發(fā)泡層、外殼等部分組成，普通家庭用的水箱容量通常有40 L、50 L、60 L、80 L、100 L、150 L、200 L、250 L、300 L，從主流廠商和市場反饋情況看，電熱水器的容量通常以100 L以下的居多，而為了讓更多的水龍頭有熱水用，更高的一次可用熱水量300 L，用戶選用空氣能水箱時會適當(dāng)偏向150 L以上規(guī)格的水箱，現(xiàn)階段這些空氣能水箱內(nèi)膽材質(zhì)主要有不銹鋼和搪瓷兩種，且受制作工藝水平等諸多因素限制，市場特別是外銷市場不銹鋼水箱所占的比例稍大。

不銹鋼擁有良好的耐腐蝕、耐高低溫、抗氧化能力，同時有不錯的機(jī)械成型、熱加工特性，以及擁有“鈍化膜”自修復(fù)能力，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、醫(yī)療衛(wèi)生、日常生活等領(lǐng)域。用于空氣能水箱內(nèi)膽的不銹鋼材質(zhì)以304居多，當(dāng)然不排除一些高端產(chǎn)品、用在水質(zhì)特別差的地方或針對國外市場，廠商在開發(fā)水箱時會采用抗腐蝕能力更強(qiáng)的304 L，甚至是316 L等材質(zhì)。

2 不銹鋼水箱被腐蝕后的影響

空氣能水箱的容積比電熱水器大較多，相應(yīng)的焊接總長度也更長，工藝控制的難度也更大，同時隨著水箱功能的增加，需要焊接的部位越來越多，這些無疑都增大了銹鋼水箱內(nèi)膽被腐蝕的可能。

同時，空氣能熱水器的市場售價整體上比傳統(tǒng)的貴，水箱價格占整體價格較大的一部分，有發(fā)泡層和外殼的因素，若出現(xiàn)內(nèi)膽被腐蝕漏水的情況，往往通過更換水箱來解決，而整體式結(jié)構(gòu)更是通過更換整套產(chǎn)品來解決。無論是更換水箱還是整套產(chǎn)品，對廠商、經(jīng)銷商、用戶等都是較大的損失，這也往往成為各大空氣能廠商的難點。

3 不銹鋼腐蝕機(jī)理分析和防護(hù)措施

水含有鈣、鎂、氯等離子，而氯離子對不銹鋼水箱內(nèi)膽的腐蝕影響較大。

3.1 氯離子對不銹鋼腐蝕的機(jī)理

①吸附理論認(rèn)為：氯離子破壞氧化膜的根本原因是由于氯離子有很強(qiáng)的可被金屬吸附的能力，它們優(yōu)先被金屬吸附，并從金屬表面把氧排掉，甚至可以取代吸附中的鈍化離子與金屬形成氯化物，形成了可溶性物質(zhì)，進(jìn)而加速腐蝕。

②成相膜理論認(rèn)為：由于氯離子半徑小，穿透能力強(qiáng)，容易穿透氧化膜內(nèi)極小的孔隙到達(dá)金屬表面，并與金屬相互作用形成可溶性化合物，同時使氧化膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，金屬產(chǎn)生腐蝕。

③不銹鋼耐氯離子腐蝕能力不僅與氯離子的濃度有關(guān)，也與質(zhì)溫度有關(guān)。通過下表可知，304不銹鋼能夠適用含氯離子的濃度和溫度都比較低，很多空氣能熱水器的最高水溫都可接近60～80 ℃，所以在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時需特別留意，不能一味追求高水溫和高一次可用熱水量，將最高水溫定的很高，不同氯離子含量建議使用的最高溫度見表1。

3.2 不銹鋼腐蝕類型、腐蝕機(jī)理和防護(hù)措施建議

不銹鋼腐蝕類型、腐蝕機(jī)理和防護(hù)措施建議見表2。

4 在設(shè)計和制作方面應(yīng)注意的問題

通過上述分析，在空氣能不銹鋼水箱的設(shè)計、制作方面可能需要注意的地方有以下幾方面。

4.1 設(shè)計方面

①304不銹鋼大截面尺寸焊接后對晶間腐蝕敏感，同時在含氯離子水中（包括濕蒸汽）對應(yīng)力腐蝕也很敏感，所以改用耐腐蝕性更好的304 L等不銹鋼，從根本上改變現(xiàn)狀；另外，需留意產(chǎn)品可使用最高水溫的合理性。

②水箱內(nèi)膽的縫隙、死角多，易形成局部縫隙腐蝕，主要通過更改設(shè)計來降低該類腐蝕的程度，當(dāng)然條件允許可增加鎂棒或電子陽極進(jìn)行更好的防腐蝕保護(hù)。另外需考慮接頭、感溫盲管結(jié)構(gòu)，以免在生產(chǎn)制作、檢漏等諸多環(huán)節(jié)造成應(yīng)力腐蝕。

4.2 制作方面

①不銹鋼基材的下料、卷圓、直縫焊等環(huán)節(jié)需注意不要劃傷，以免破壞鈍化膜，進(jìn)而在使用時發(fā)生局部點腐蝕。

②半成品在擺放等環(huán)節(jié)均有機(jī)會與碳鋼接觸，易造成局部點腐蝕，所以需留意擺放的工裝本身不能有碳鋼材料，若無法滿足，須有相應(yīng)的隔離措施；同時模具、夾具等不能使用碳鋼材料。

③強(qiáng)迫性的裝配水箱內(nèi)膽，易造成應(yīng)力集中，形成應(yīng)力腐蝕，生產(chǎn)過程中嚴(yán)禁蠻力操作。

④焊接速度慢，電流偏高，都易造成焊接熱影響區(qū)的晶間腐蝕，所以在保證焊接強(qiáng)度的情況下，要盡可能地提高焊接速度，減少電流量。

⑤廠商的一些補(bǔ)焊過程主要使用手工補(bǔ)焊，不能有效控制焊接速度，加上二次焊接的破壞，加大了晶間腐蝕的可能，所以根本措施就是不采用補(bǔ)焊操作等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉政軍，徐德昆.不銹鋼焊接及質(zhì)量控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.