气液界面处的腐蚀行为往往比单一相中的腐蚀更加复杂、严重,当气液两相中含有腐蚀性粒子时,在界面处附近极易引起剧烈腐蚀损坏设备甚至导致停工停产。腐蚀过程中气液界面两侧进行不同的电化学反应和不等量的电子转移,两侧具有较大的电势差;且界面两侧气体浓度差异容易诱发自身原电池腐蚀,导致界面处腐蚀尤为严重。但目前缺乏对界面处腐蚀行为的研究,因此对界面复杂腐蚀机理开展全面、系统、深入的研究显得十分必要。本文采用鼓泡法,向倒置在液相中的紫铜金属表面引入气相,精准测定界面轮廓尺寸,利用浸泡腐蚀方法、电化学方法测量不同浓度条件下有/无空气、纯氮气、纯二氧化碳三种气相时的界面腐蚀规律;利用腐蚀产物表征技术对腐蚀过程进行分析;将界面腐蚀区域细分为薄液膜区域和气液界面区域,理论计算存在界面时的两个区域内腐蚀电流随浓度变化规律;以空气试样为例,根据实验所得数据利用元胞自动机方法模拟稳定界面粒子分布条件下的气液界面区腐蚀坑演化过程。引入界面后,空气界面导致开路电位正移,极化腐蚀电流密度增大,阻抗谱中容抗弧半径减小,扩散直线斜率减小;氮气界面导致开路电位负移,极化腐蚀电流密度减小,阻抗谱中容抗弧半径增大,扩散直线斜率增大;二氧化碳界面导致开路电位正移,极化腐蚀电流密度增大,阻抗谱中容抗弧半径增大,扩散直线斜率减小;空气浸泡腐蚀试样表面气相区覆盖一层致密的CuO层,气液界面区为小粒径CuO和Cu2O腐蚀产物分层堆积,液相区则含有少量Cu2O;电化学加速腐蚀实验的氧气、氮气和二氧化碳试样中腐蚀产物种类保持一致,气相区及液相区均为Cu2O,且Cu2O含量随着从气相区到液相区逐渐增大,在浸泡、电化学两种腐蚀试样表面均发现少量的CuCl和CuCl2。理论计算得到含空气、二氧化碳气液界面下的界面腐蚀电流为正值,促进腐蚀进行,且随着Cl-浓度的升高而增大,其中二氧化碳气液界面腐蚀电流在高浓度时发生减小;含氮气气液界面条件下的界面腐蚀电流为负值,阻碍腐蚀进行,且随着Cl-浓度的升高而增大;空气界面的存在引起宏观浓差电池腐蚀及微观界面能差腐蚀,即薄液膜区腐蚀与微观界面区腐蚀,低浓度时薄液膜区腐蚀电流高于微观界面腐蚀电流,高浓度时则相反;且薄液膜区腐蚀电流随着Cl-浓度的升高而减小,微观界面区腐蚀电流随着Cl-浓度的升高而增大。元胞自动机模拟得到稳定界面粒子分布条件下的气液界面区腐蚀坑演化过程。界面区气相侧金属被氧化形成致密的氧化层;界面区液相侧因Cl-的特性形成点蚀坑;界面区交界处附近为铜的氯化物和氧化物共存,其腐蚀坑深度远远低于界面区液相侧腐蚀坑深度。