·1168 工程科学学报，第37卷，第9期 0.15a) 焊缝 0.76 焊缝 ■热影响区 ■热影响区 母材 母材 -0.30 05 0.3 0.45 01 -06 -0.1 0.5 1.0 2.0 3 05 1.0 20 NaCl质量分数/% NaCl质量分数/% 图5焊接接头的自腐蚀电位E(a)和点蚀点位E,(b)与混凝土模拟孔隙液中C~含量的关系 Fig.5 E(a)and E(a)of the three zones in the simulated concrete pore solutions with different Clconcentrations 凝土模拟孔隙液中的交流阻抗谱。三个区域的交 的增加，容抗弧半径变小，表明随着CI~含量增加， 流阻抗谱相似，均表现出典型的电容特性，由一个 阻抗在不断下降，同时焊接接头三个区域的耐腐蚀 时间常数的容抗弧组成.可以看出，随着CI含量 能力也在下降 600(a b 600 450 450 300 300 NaC质量分数0 NaC质量分数0 一NaC1质量分数0.5% -NaC质量分数0.5% 150 +一NaC1质量分数1.0% 150 ◆-NaC质量分数1.0% NaCl质量分数2.0% ◆一NaC质量分数2.0% 0 ·一NaC质量分数3.5% ·-NaC质量分数3.5% U 150 300450 6D0 750 150 300450 600 750 ReZ/(k-cm2) ReZ/(k-cm2) 1200(c) 1000 800 600 一NaCl质量分数0 400 ·NaCd质量分数0.5% +-NaCl质量分数1.0% 200 ·NaC质量分数2.0% ·-NaCl质量分数3.5% 0 20040060080010001200 Rez/kn-cm) 图6焊接接头在不同CI·含量的混凝土模拟孔隙液中的交流阻抗.(a)母材：(b)热影响区：()焊缝 Fig.6 Nyquist plots of three zones in the simulated concrete pore solutions with different Cl-concentrations:(a)base metal:(b)heat affected zone:(c)weld metal 采用图7所示的等效电路对测试得到的阻抗谱进 态四.对于采用两个时间常数的等效电路来拟合不 行拟合，R,表示溶液中的电阻，CPE表示双电层电容， 锈钢在碱性含CIˉ环境中的交流阻抗数据已有相关报 R,表示电荷转移电阻，R表示膜电阻，CPEa表示膜电 道，本文采用如图7所示的等效电路拟合结果如 容，n是常相位角元件(CPE)的调整参数，n值在 表2所示.分析拟合结果可知，对于焊接接头某一区 0.5~1的范围内波动.当n=0.5时，CPE被认为是 域来说，随着混凝土模拟空隙液中氯离子的增加，溶液 Warburg阻抗；当n=l时，CPE被认为是理想的电容； 电阻R,减小，电荷转移电阻R,及双电层电容电阻 当0.5<n<1,CPE认为是介于两者之间的一种状 CPE,减小，说明离子在试样表面发生电化学反应的阻工程科学学报，第 37 卷，第 9 期 图 5 焊接接头的自腐蚀电位 Ecorr ( a) 和点蚀点位 Eb ( b) 与混凝土模拟孔隙液中 Cl － 含量的关系 Fig． 5 Ecorr ( a) and Eb ( a) of the three zones in the simulated concrete pore solutions with different Cl － concentrations 凝土模拟 孔 隙 液 中 的 交 流 阻 抗 谱． 三 个 区 域 的 交 流阻抗谱相 似，均表现出典型的电容特性，由 一 个 时间常数的容 抗 弧 组 成． 可 以 看 出，随 着 Cl － 含 量 的增加，容抗弧半径变小，表 明 随 着 Cl － 含 量 增 加， 阻抗在不断下降，同时焊接接头三个区域的耐腐蚀 能力也在下降． 图 6 焊接接头在不同 Cl － 含量的混凝土模拟孔隙液中的交流阻抗． ( a) 母材; ( b) 热影响区; ( c) 焊缝 Fig． 6 Nyquist plots of three zones in the simulated concrete pore solutions with different Cl － concentrations: ( a) base metal; ( b) heat affected zone; ( c) weld metal 采用图 7 所示的等效电路对测试得到的阻抗谱进 行拟合，Ｒs表示溶液中的电阻，CPEdl表示双电层电容， Ｒt表示电荷转移电阻，Ｒfile表示膜电阻，CPEfilm表示膜电 容，n 是 常 相 位 角 元 件 ( CPE) 的 调 整 参 数，n 值 在 0. 5 ～ 1的范围内波动． 当 n = 0. 5 时，CPE 被认为是 Warburg 阻抗; 当 n = 1 时，CPE 被认为是理想的电容; 当 0. 5 ＜ n ＜ 1，CPE 认为是介于两者之间的一种状 态［12］． 对于采用两个时间常数的等效电路来拟合不 锈钢在碱性含 Cl － 环境中的交流阻抗数据已有相关报 道［13--16］，本文采用如图 7 所示的等效电路拟合结果如 表 2 所示． 分析拟合结果可知，对于焊接接头某一区 域来说，随着混凝土模拟空隙液中氯离子的增加，溶液 电阻 Ｒs 减 小，电 荷 转 移 电 阻 Ｒt 及双电层电容电阻 CPEdl减小，说明离子在试样表面发生电化学反应的阻 ·1168·