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广东沿海地区的大气环境具有高温、高湿的特点,加之其它侵蚀性因子的作用,电力设备用金属材料易因腐蚀而失效,严重威胁电网的安全运行。因此,研究金属在服役环境中的大气腐蚀行为及规律,保障电网系统的稳定、安全运行,具有重要的意义。本文选取Q235钢、Q235镀锌钢和紫铜三种典型金属材料为研究对象,首次在湛江霞山220kV变电站和珠海临港220kV变电站内建立了大气曝晒点,并进行了为期1年的曝晒试验,完成了大气腐蚀速率的数据采集和分析。对典型大气腐蚀试样,利用扫描电镜(SEM)观察了试样及腐蚀产物的微观形貌;利用电子能谱(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分析了腐蚀产物的元素组成和物相结构;采用拉伸试验法评估了大气腐蚀对试样抗拉强度的影响规律;以0.1mol/L的Na2SO4溶液为测试介质,对Q235钢的典型腐蚀试样的腐蚀电化学性能进行了研究。论文研究工作取得主要成果/结果如下:(1)现场曝晒实验结果表明:Q235钢和紫铜在湛江和珠海曝晒点的初期腐蚀规律相似,腐蚀失重随曝晒时间的延长逐渐增加,且遵循幂函数变化规律,腐蚀速率逐渐降低。Q235钢的腐蚀失重最大,镀锌钢次之,紫铜最小,说明三种材料耐大气腐蚀能力排序为:紫铜>Q235镀锌钢>Q235钢。湛江曝晒点的腐蚀失重均大于珠海曝晒点,说明高相对湿度大气环境能加速金属的腐蚀进程。(2)锈层微观形貌SEM观察及成分EDS和XRD分析发现:Q235钢锈层中的腐蚀产物成分复杂,主要包括γ-Fe2O3、Fe3O4、γ-FeOOH和α-FeOOH,锈层的厚度和致密性随曝晒时间的延长逐渐增大,Q235钢的腐蚀速率因而逐渐降低;镀锌钢和紫铜对应的腐蚀产物成分相对单一,分别为Zn5(OH)8Cl2·H2O和Cu2O、Cu4(SO4)(OH)6及Cu4(SO4)(OH)6·H2O。紫铜的锈层均匀而致密,腐蚀后期出现了明显分层,这种锈层结构能有效阻碍腐蚀性介质的侵蚀,使得腐蚀速率逐渐降低。锈层成分及结构的演化与大气环境密切相关。(3)拉伸试验结果表明:金属的腐蚀程度越高,抗拉强度下降幅度越大。曝晒12个月后,Q235钢、镀锌钢和紫铜的抗拉强度下降幅度分别是:5.78%、0.63%和3.65%(湛江曝晒点),5.48%、0.58%和3.81%(珠海曝晒点)。