热交换过程和换热装置是工业生产过程中广泛应用的流程和设备,其中金属传热面往往会遭受严重的腐蚀。金属腐蚀一直是换热器运行中的巨大挑战。传热系统最重要的特征是存在热边界层,传热界面的热边界层内存在显著温差即热场,将导致热量穿越金属/流体介质界面传导。热场的存在可能影响金属的腐蚀行为,改变金属腐蚀机制,同时热场可能对缓蚀剂的吸附行为产生显著影响。因此,研究传热作用下金属腐蚀行为和缓蚀剂的作用机制具有重要的意义。在实际研究中难以获得金属表面温度分布、流速分布、热边界层等参数,因此难以同时实现对界面温度、热边界层状态和热流等实验条件的控制。为了解决这一问题,本工作构建了传热腐蚀测试系统,通过COMSOL模拟软件对传热过程进行模拟计算来精确控制实验参数,从而凸显传热界面热流的影响。采用电化学方法、失重测试、接触角测试以及微观分析方法,在0.5 M H2SO4介质中研究了热流的大小和方向对金属（5052Al、Q235钢）腐蚀行为及缓蚀剂（溴代十六烷基吡啶、硫脲和十二胺）作用效果的影响。主要结果如下:（1）构建了非沸腾介质中的双循环双电解池传热腐蚀测试系统,实现了传热界面温度（TM）和热流密度（q）的控制,并能进行电化学测试和失重测试。通过COMSOL multiphysics软件模拟该系统的传热过程,确定了不同传热条件下的流速分布、热边界层厚度、金属表面温度分布等传热状态参数。在传热腐蚀测试系统中实现了流体流量、热边界层厚度、金属表面温度、热流大小和方向的控制,从而可在控制的传热状态下研究热流对金属腐蚀的影响,为研究热流对金属腐蚀行为影响及相关机理提供了一种有效的方法。（2）采用自制传热腐蚀测试系统,研究了热流大小和方向对5052Al合金和Q235钢在0.5 M H2SO4介质中腐蚀行为的影响。控制5052Al合金表面温度恒定在50°C,改变热流密度q（-22.28～22.54 k W/m~2）,电化学和失重数据表明热流主要影响阳极过程,与热平衡条件（无热流,q=0）相比,正热流（从金属到测试溶液的热流,q>0）存在时腐蚀速率明显减小,负热流（从测试溶液到金属的热流,q<0）存在时腐蚀速率加快,|q|越大对腐蚀速率影响越明显。控制Q235钢表面温度为46°C,改变q（-22.08～22.21 k W/m~2）,得到的规律与上面一致,但对腐蚀速率影响更明显。研究发现腐蚀速率(icorr)与q之间存在指数关系,热流通过影响金属在腐蚀介质中的反应速率常数以及金属表面膜的状态来影响金属的腐蚀行为。（3）采用自制传热腐蚀测试系统,研究了0.5 M H2SO4介质中热流对不同类型缓蚀剂作用效果的影响。吸热型缓蚀剂溴代十六烷基吡啶（HDPB）主要抑制5052Al合金的阴极过程,热流影响了5052Al合金的电荷转移过程和表面膜状态。与热平衡条件下相比,正热流条件下HDPB的缓蚀效率（η）明显提升,负热流条件下η下降,且|q|值越大η变化越大。对于放热型缓蚀剂硫脲和十二胺,硫脲主要抑制Q235钢的阴极过程,十二胺对阳极过程和阴极过程都有抑制。电化学和失重数据表明,对于放热型缓蚀剂,与热平衡条件相比,正热流存在时缓蚀剂的η下降,负热流存在时η升高。q与不同类型缓蚀剂的吸附平衡常数（K）存在指数关系,热流通过影响K来影响缓蚀剂的作用效果。