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1、第31卷第7期焊接学报Vo.l31No.72010年7月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONJuly2010超级双相不锈钢焊接接头的耐蚀性能龚利华,张波,王赛虎(江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室,镇江212003)摘要:通过SEM和EDS研究了采用不同焊接工艺后超级双相不锈钢UNSS32750焊接接头的两相比例及成分变化,并采用临界点蚀温度和浓硝酸法测试比较了不同焊接工艺接头的耐点蚀和晶间腐蚀性能.结果表明,焊接中较高的热输入、加填焊丝和背面采用氮气保护焊的方法可以稳定焊接接头中的奥氏体相的比例,并且较高的热输入,使得焊接接头冷却速度相对
2、较慢,有助于铬的扩散而消除晶界贫铬现象,减小晶间腐蚀倾向;而与此相反的是较高的热输入,会导致两相中元素分配不均衡使铁素体相优先发生腐蚀,从而恶化材料的整体耐点蚀性能.关键词:超级双相不锈钢;焊接接头;相比例;点蚀;晶间腐蚀中图分类号:TG142.71文献标识码:A文章编号:0253-360X(2010)07-0059-04龚利华0序言过焊条中含N,iN等元素的添加一定程度上稳定奥氏体相的存在,但仍然会对其耐蚀性带来影响.文中针对超级双相不锈钢SAF2507,研究了焊接工艺超级双相不锈钢由于含有相同比例的奥氏体和对接头处耐点蚀性和晶间腐蚀性的影响.铁素体相而兼具奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的
3、优良特性,如良好的力学性能和耐蚀性能.尤其是具有奥氏体不锈钢优良的抗点蚀性和铁素体不锈钢优1试验方法良的抗应力腐蚀破裂性,因此广泛应用在苛刻的环[1,2]境中,如石油、天然气、海洋和化工等领域.虽然试验用母材为瑞典Avesta公司生产的SAF2507材料本身具有优良的耐蚀性能,但由于焊接等加工超级双相不锈钢,板厚2mm,固溶态,焊丝材料为瑞方法对接头组织所产生的严重影响会恶化材料的整典Sandvik生产的25.10.4.L.母材及焊丝材料的体耐蚀性.因为焊接过程的快速冷却会导致铁素化学成分见表1.体相含量过高,破坏原有的两相比例.虽然可以通焊接接头的耐腐蚀性能是影响该钢种使用寿命表1母材
4、与焊丝的成分(质量分数,%)Table1Chemicalcompositionofbasemetalandweldingwire材料CCrNiMoNMnSPSiCu母材0.01524.9206.9103.8300.2740.8500.0010.0210.2200.180焊丝0.01125.3609.5003.9060.2300.4100.00070.0170.3600.110[3]的关键因素.对于超级双相不锈钢来说,主要是使氩弧焊的方法.文中即采用TIG焊,氩气保护,气焊缝金属和焊接HAZ均保持有适量的铁素体和奥体流量12~15L/min.焊接工艺参数见表2.氏体组织,这就对焊接工艺提出
5、了较高要求,如焊接1.1焊接接头形貌观察方法、热输入、冷却速度、气体保护、填充材料的成分对4个不同焊接工艺试片的焊接接头部位进行等.对于双相不锈钢薄板或管的焊接通常采用钨极切割,尺寸为40mm@20mm@2mm,随后对截面进行打磨、抛光.采用Behara浸蚀剂(0.3gK2S2O5,收稿日期:2009-02-04[4]20mLHCl和80mLH2O)进行浸蚀,浸蚀时间约基金项目:先进焊接技术江苏省重点试验室开放基金(JSAWT-07-08)为5s.采用日本JSM)6480扫描电子显微镜对焊60焊接学报第31卷表2焊接工艺参数量为1.如果一个网格交点落在奥氏体、铁素体两相Table2Wel
6、dingparameters组织交界上则记为0.5,落在铁素体相中则记为0.电流电压焊接速度(4)用落在奥氏体相上的点数比上该区域总的试样背面气体连接方法I/AU/Vv/(cm#min-1)网格点数,即为该区域奥氏体相所占的体积分数.1号12512氩气填充焊丝8~10(5)取三个区域奥氏体相体积分数的平均值作2号12512氩气自熔8~10为该试样最终的奧氏体相体积分数.3号12512氮气自熔8~101.3耐点蚀性4号15015氩气填充焊丝8~10在腐蚀介质为6%FeCl3+1%HCl的溶液中,测试临界点蚀温度.即将打磨、抛光后的焊接接头试接接头形貌进行观察,并用英国牛津INCA能谱仪样浸
7、入腐蚀溶液中,从40e开始试验,每24h升温对奥氏体和铁素体相的部位进行成分测试,为减小5e为一周期,直至平行于轧制方向上的试验面上,[6]结果误差,对每相选取三个不同区域测试,取其平均出现离散的肉眼可见的点蚀,这时的试验温度即值.为临界点蚀温度(CPT),边缘部分出现的点蚀不计.1.2相的体积分数测定1.4晶间腐蚀性[5]采用美国ASTME562标准测定不同焊接工采用65%浓硝酸法按照国家标准GB/T4334.艺条件下焊缝区域的奥
