电蚀

外圈与内圈间的电位表。

发生原理

当一个制件开始腐蚀的速度比你预料的还要快、不能与你的工作很好配合时，你可能会思考这个问题。电蚀发生的可能原因有多个。金属的惰性需要考虑，因此排除故障的最佳起点便是基质金属。如果你长时间使用一种模具，并且经过多次加工、再加工，这时你使用的可能不止一种金属——很像是在生产一种电池。另一点需要考虑的是处理工具时所用的电镀槽的纯度。假如你将一个铝质制件置入一个电镀槽中，而槽中漂浮着处理上个工件时遗留的一些铜碎料，其中一些碎料被电镀在要处理的工件上。一旦发生了这种事情，如果待处理工件的惰性不如铜的话，工件便会开始腐蚀。之所以会这样是因为电解液中出现了两种不同的金属。在这样的环境下，铜碎料和金属制件便会通过电镀液发生电蚀。

制件没做电镀保护处理是发生电蚀的另一个原因。铝材的惰性性能极差，因此铝腐蚀的速度极快。将镍基镀层涂刷在制件上可能是防止制件电蚀的必要步骤。这也许对所有情况未必都有效，但是如果制件与另外一种惰性较好的金属接触，而且又暴露于水或另一种电解液中时，镀层对于保护制件免遭电蚀被证明是很有益处的。

仔细想想下列各种条件，考虑一下电池的工作原理。通常情况下，多数电池具备下列三个条件才能获得预期的反应：

●一个正极电棒，当电池放电时用来获得来自外部电路的电荷。对于电蚀而言，这指的是两种金属中惰性较好的金属。

●一个负极电棒，当电池放电时用来向外部电路释放电荷。这指的是惰性较差的金属或阴极。

●一种电解液，为电荷在正极电棒与负极电棒之间游动提供一种机理。这可以是电镀中的水溶液、或者应用的塑料、或者所有其他物质。即便是空气中的水分也能在反应中起到催化剂的作用。

一旦这三种因素同时存在，电池就会释放能量，这全部是电蚀作用的结果。当这种反应发生在电池以外时，比如发生在模具厂，电蚀所产生的能量出现在两种不同金属间，并将其中惰性较差的一种金属腐蚀掉。

常被制模业忽视的一种腐蚀叫电蚀，通常被人们误当作电解作用。电蚀指的是两种不同的金属在一种腐蚀性电解液中耦合时所产生的损害。出现这种情况时，反应中惰性（不太能抵抗这种腐蚀）差的金属变为阳极（正极），它此时腐蚀的速度要比金属平时腐蚀的速度快得多；而惰性好的金属变成阴极（负极），它此时腐蚀的速度要比金属平时腐蚀的速度慢得多。

铁轨的对地绝缘不够充分，就会造成一部分负荷电流泄露在大地，就会形成杂散电流。铁轨附近埋有金属体的时候，埋地金属体的对地的绝缘一般来说并不充分，这样一部分杂散电流就会流到导电性能良好的埋地金属体，这样就会形成干扰电流，而且会在金属体中发生流动，整流器的附近，接地的电位从低处流出进入到大地之后，就会返回到整流器的负极。位于金属体上杂散电流流入的部分称之为阴极，往往会得到保护，杂散电流流出的部分称之为阳极，就会受到腐蚀，成为电蚀。

电蚀如何预防

首先，要确保自己对电蚀应有所了解。避免电蚀最常用的一个方法叫牺牲阳极法，其逻辑原理是：假定你正用镍溶液电镀一件铝制品。如果那件铝材制件有缺陷的话，比如坑，就会有一种可能性：电镀过程中，溶液或水分子将会留在要处理的制件缺陷内。水分子最终将成为生成电池所需的电解液。铝材的惰性比镍材差，所以在电镀过程中被用于防腐和延长制件的使用寿命，但实际中却加快了腐蚀、缩短了制件的寿命。解决方法是使用牺牲阳极法。

为了防止电蚀的发生，甚至是有缺陷的铝材也不会发生电蚀，你应将一种惰性比铝和镍都差的金属放入电解液中，用来牺牲本该传给铝的电荷，承受过程中所发生的腐蚀反应。这并非适用于所有的场合，但是一旦适用，实践证明这种方法非常有益。

模具从电镀槽里取出后所发生的电蚀是最常见的腐蚀之一。例如，将铝制品置入一种镍电镀液里。该铝件仍有一些小坑并且没做表面重整处理。铝和镍这两种显然不同的金属被绑在了一起。然而在铝件坑凹处所沉淀的镍要比铝件其它地方沉淀的镍少，因此坑凹处就暴露给了镍，现在只差一种电解液就会发生电蚀了。

当然了，你可以在空气里大量自由漂浮的氧气中找到这种电解液。空气中的冷凝液与两种不同的金属耦合就可以完成这个等式，创造一个电池，这样的话腐蚀过程已经开始了。氧气介入到混合物中，腐蚀扩散的程度及速度要比先前例子中的腐蚀大得多。采用下述两种方法中的任何一种可以避免电镀过程中的这种反应：

严格检查模具上的任何小坑和表面缺陷，在对其进行电镀处理之前先做相应的表面处理；

为确保防止腐蚀，要在模具表面上涂一层至少0.0005in厚的镍层。这个最小厚度的镍层，无论是对完好无缺的模件还是对于可能有坑或者其他缺陷的模件来说都是很有必要的。

电蚀几点建议

电蚀是模具和制模工业生产和发展道路上的拦路虎。最难之处在于当大多数人发现它时，模件返工已经不可避免了。任何有关人员都有责任了解电蚀究竟是怎么回事，并在出现腐蚀迹象的时候予以重视。在试图防止电蚀时要谨记以下几点：

●避免接触电镀桌上的另一种不同的金属；

●电镀槽中的电镀液要过滤洁净；

●观察制件上是否有可能暴露原材质的瑕疵或缺陷；

●不要等到已无法挽救时再研究腐蚀是什么。要切记安全永远比后悔好。2100433B

在水利水电工程中应用的抗蚀材料主要有掺有硅粉的特种混凝土、金属、铸石和高分子材料等 。

指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差，单位用米（水柱）标注，用（NPSH）表示，具体分为如下几类：

NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；

NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；

NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量；

[NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。

离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的K点上，液体压力pK最低。此后由于叶轮对液体作功，液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的压力pK小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力pv时，液体就汽化。同时，使溶解在液体内的气体逸出。它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加(有的可达数百个大气压)。这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。其撞击频率很高(有的可达2000～3000Hz)，于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若汽泡内夹杂某种活性气体(如氧气等)，它们借助汽泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为气蚀。

离心泵最易发生气蚀的部位有

a.叶轮曲率最大的前盖板处，靠近叶片进口边缘的低压侧；

b.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧；

c.无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧；

d.多级泵中第一级叶轮。

提高离心泵抗气蚀性能有下列两种措施：

a.提高离心泵本身抗气蚀性能的措施!

(1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积；增大叶轮盖板进口段的曲率半径，减小液流急剧加速与降压；适当减少叶片进口的厚度，并将叶片进口修圆，使其接近流线型，也可以减少绕流叶片头部的加速与降压；提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失；将叶片进口边向叶轮进口延伸，使液流提前接受作功，提高压力。

(2)采用前置诱导轮，使液流在前置诱导轮中提前作功，以提高液流压力。

(3)采用双吸叶轮，让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增加一倍，进口流速可减少一倍。

(4)设计工况采用稍大的正冲角，以增大叶片进口角，减小叶片进口处的弯曲，减小叶片阻塞，以增大进口面积；改善大流量下的工作条件，以减少流动损失。但正冲角不宜过大，否则影响效率。

(5)采用抗气蚀的材料。实践表明，材料的强度、硬度、韧性越高，化学稳定性越好，抗气蚀的性能越强。

b.提高进液装置有效气蚀余量的措施

(1)增加泵前贮液罐中液面的压力，以提高有效气蚀余量。

(2)减小吸上装置泵的安装高度。

(3)将上吸装置改为倒灌装置。

(4)减小泵前管路上的流动损失。如在要求范围尽量缩短管路，减小管路中的流速，减少弯管和阀门，尽量加大阀门开度等。

以上措施可根据泵的选型、选材和泵的使用现场等条件，进行综合分析，适当加以应用。

什么叫气蚀余量？什么叫吸程？各自计量单位及表示字母？

答：泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生液体汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下叶轮等金属表面产生剥落，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，气蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位为米液柱，用（NPSH）r表示。

吸程即为必需气蚀余量Δ/h：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许几何安装高度。单位用米。吸程=标准大气压（10.33米）--气蚀余量--安全量（0.5）标准大气压能压上管路真空高度10.33米

如题：泵气蚀余量为5.0米，则吸程Δh=10.33-5.0-0.5=4.67米