某国产变电站电气设备外壳在沿海高温高湿环境下服役几年后，目前出现明显的腐蚀失效问题，而同类型的国外产品却未发现明显腐蚀。电气设备外壳腐蚀会导致设备的密封性能严重下降，从而对设备内部金属部件、电气部件失去了保护作用，对设备安全运行会产生严重影响。

国产电气设备腐蚀照片

        通过电化学、腐蚀产物分析、涂层附着力测试、外壳基材成分分析、外壳截面电镜扫描等失效分析试验，确定了失效原因，部分试验结果及结论如下：

  1、腐蚀产物分析

国产设备外壳腐蚀产物分析

        对国产电气设备外壳腐蚀产物进行成分分析，发现主要是Fe、O，另外还含有少量的Al、Si、C等元素，腐蚀产物主要是铁的氧化物，腐蚀产物中不包含硫、氯等元素。

  2、涂层厚度测试

         电气设备外壳四周边缘、外壳中心、外壳侧面、外壳内四边框四个不同的区域涂层的平均厚度各不相同，涂层厚度在50～208μm。

3、涂层的附着力测试

国产电气设备外壳附着力划痕测试

         国产电气设备外壳涂层附着力评定等级为5级，涂层发生大范围脱落，而国外电气设备外壳涂层附着力等级为1级。对国产电气设备外壳涂层完好区域进行刮开处理，可以看见基材表面有明显红色锈迹。

国产电气设备涂层刮开后照片

  4、电化学阻抗分析

         分别从国产电气设备和国外电气设备外壳上取尺寸100 mm *50mm的样品，然后采用普林斯顿V3-400电化学工作站对带涂层的样板进行阻抗分析，国产电气设备外壳涂层的阻抗虽比国外进电气设备外壳涂层的阻抗略高，但都是在10⁸Ω.Cm²这个数量级，两种设备外壳涂层抗氯离子腐蚀能力接近。

 交流阻抗测试结果

5、小结：

a)  电气设备外壳基材表面发现铁红色锈迹，这可能是涂料施工前基材表面处理不当，或是表面处理后没有及时保护，导致基材生锈，在锈没有除尽前便开始了涂装，导致涂层与基材结合力较差。

b)  电气设备外壳涂层施工过程质量控制不严格，导致外壳边缘和侧面的涂层厚度明显比中心涂层厚度更低，同时，在运输等过程中，这两个区域容易受外界作用，致使涂层破坏，发生缺陷，从而不能起到对基材很好的保护作用，基材易发生腐蚀。

c)  虽然国产电气设备涂层阻抗比国外电气设备涂层阻抗略高，但由于国产电气设备涂层涂覆工艺控制不好，基材表面处理不达标，涂层表面出现较多毛刺和孔洞，从而导致国产电气设备更易发生腐蚀失效。

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工业产品环境适应性国家重点实验室