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晶界工程对于改善304奥氏体不锈钢管焊接热影响区耐晶间腐蚀性能的影响 

发(fa)布时间:2021-05-06

奥氏体不锈钢管以其(qi)良好(hao)的综合(he)性(xing)能(neng),在石油、化工、宇航和核(he)工业中广(guang)泛使用由于(yu)其(qi)长(zhang)期在(zai)腐蚀环境中工作,不仅要求具有(you)足够的强度,而且还应该具备(bei)良好的(de)抗腐(fu)蚀性能.然(ran)而奥氏体不锈钢管在焊接过程中(zhong)其焊接热影响(xiang)区(heat-affectedzone,HAZ)中存在部分区域处于敏化加热温度(600~1000)范围内,晶(jing)界处容易析出富Cr的(de)碳化(hua)物,在晶界附近形(xing)成贫Cr区(qu),从而造成严重的晶间腐蚀倾向[1~6],通常称这个区域为“HAZ敏化区”(weld-de-cayregion)[4~6].浙江(jiang)鑫(xin)大不锈钢制造有限公司为了缓解(jie)敏化问题,可(ke)以在奥氏(shi)体不锈钢管中(zhong)减少(shao)C含(han)量,使用(yong)304L低碳(tan)不锈钢管代(dai)替普通的(de)304不(bu)锈钢管,或者添加合金元素TiNb,形成碳化(hua)物(wu)以稳定C元(yuan)素

    1984Watanable[7]提出了晶(jing)界设计的概念,继而(er)在上世(shi)纪90年代(dai)形(xing)成了“晶界工程(grainbound-aryengineering,GBE)”这一研(yan)究领域.通(tong)过合适的形变(bian)及退火工艺,可以明显(xian)提高材料中的低ΣCSL(co-incidencesitelattice[8],ΣCSL是(shi)指Σ≤29)晶界比例,优化其分布,改善材料与(yu)晶界有(you)关的多种(zhong)性能(neng)[9~11].GBE处理工(gong)艺已经(jing)成功应用于镍基合金[12~14]、铅基合(he)金[15,16]和(he)奥氏体不锈(xiu)钢(gang)管[17~20].304奥氏体不锈钢管是一(yi)种(zhong)低(di)层(ceng)错能(neng)fcc金属材料,可用GBE的(de)(de)方法提高(gao)材料内的(de)(de)低ΣCSL晶界比例,抑(yi)制碳化物的析出,提(ti)高(gao)其抗晶间(jian)腐蚀性能.Fang[19]研究了(le)经(jing)过不同形变(bian)及退(tui)火处理后304不锈(xiu)钢管的(de)晶界特征分(fen)布,结果(guo)表(biao)明小变形(xing)(xing)量冷轧(ya)变形(xing)(xing)(6%~10%)加上900℃长时间退(tui)火(24~96h)的热处理工艺(yi)可以明显提高低ΣCSL晶界比例.Shi-mada[20]将冷轧5%的(de)304奥(ao)氏体不锈钢管927℃退火72h,低(di)ΣCSL晶界比例超过80%(Brandon标准[21]),晶(jing)间腐蚀速率(lv)下降了约(yue)75%.然而大(da)量研究(jiu)报道中提到(dao)的提高304不(bu)锈钢管ΣCSL晶界比(bi)例的(de)工艺方法中的(de)退火温度都与(yu)固溶(rong)处理的(de)温度不一致.在实际工业应用(yong)中,为了获(huo)得满意的力(li)学性(xing)能和耐腐蚀性(xing)能,通常在成材后需要(yao)对304不锈(xiu)钢管(guan)进行固(gu)溶(rong)处(chu)理,有时(shi)也进(jin)行后续(xu)的稳定化(hua)时(shi)效处理.本课题组前期工(gong)作[17,18]研究了(le)冷变形及在固(gu)溶(rong)处(chu)理温度退火提高304奥(ao)氏体(ti)不锈钢管ΣCSL晶界比例(li)的工艺方(fang)法(fa)及机理,结果表明,通(tong)过GBE处理,可(ke)以提高304奥氏(shi)体不锈钢管的低ΣCSL晶界比例,并形(xing)成大尺(chi)寸“互有(you)Σ3n取向关系晶粒的(de)团簇(cu)”的(de)显(xian)微组织.由于退火温度与固(gu)溶温度一致,因此该(gai)工(gong)(gong)艺与现(xian)行(xing)生产工(gong)(gong)艺可以(yi)有(you)效衔接.本工作对(dui)晶界工程处理后(hou)的304奥氏体不锈钢管进行焊(han)接,研究特殊结构晶界网络(luo)对于(yu)改善304奥氏体不锈钢管焊接热影(ying)响区耐(nai)晶(jing)间(jian)腐(fu)蚀(shi)性能的影(ying)响.

1实验方(fang)法

   浙江鑫大不锈钢制造有限公司实(shi)验(yan)所(suo)用304奥氏(shi)体不锈钢管化学(xue)成分(质量分(fen)数,%)为(wei):Cr18.31,Ni8.75,Mn1.18,Si0.58,C0.08,Fe余量(liang).304奥氏体不锈钢管原(yuan)始样(yang)品使用线切割加工成(cheng)100mm(长(zhang))×40mm()×6mm()大小,冷轧50%后(hou)在1100℃保温60min,然后立即(ji)淬入水中,作为(wei)固(gu)溶处(chu)理样品A.将原始(shi)样品冷轧50%后在1100℃固溶处理20min,然(ran)后进(jin)行GBE处理(5%的室温拉伸(shen)变形及1100℃退火(huo)30min,并(bing)淬(cui)入水中),作为样(yang)品B.1为样品处理工艺.

     使用400号、1000号和2000号砂纸依次对退火(huo)处理后的样品表面进行(xing)研磨及机(ji)械抛光(guang),再利用电解抛(pao)光(guang)的方法制备符合(he)电子背散射(she)衍射(she)(EBSD)分析要求(qiu)的样品表面(mian).电解抛光液(ye)为:20%HClO4+80%CH3COOH(体积(ji)分数),抛(pao)光(guang)电压为直流40V,时间约2min.利(li)用配(pei)有HKL-EBSD系统的CamScanApollo-300热场发射机(ji)扫描电镜(SEM)对(dui)电(dian)解抛光后的(de)样(yang)品(pin)表面进(jin)行(xing)逐点逐行(xing)扫描(miao),扫描(miao)步长为4μm,得到材料表(biao)面扫描范围(wei)内各点(dian)的取向,通过晶界(jie)两侧(ce)晶粒的取向差判定晶界(jie)类(lei)型.本工作(zuo)采用Palumbo-Aust标(biao)准[22]:Δθmax=15oΣ-5/6(其中,Δθmax指实验中实际测量CSL取向(xiang)关系与标准几何意(yi)义(yi)上的(de)CSL取向关系之间的最大偏差角度(du))判(pan)定晶界类型,HKL-Channel5软件自(zi)动统计(ji)不同类型晶界的(de)长度百分比.

采用钨(wu)极气体(ti)保护焊(han)(GTA-W)对样(yang)品进行焊接,为(wei)避免带(dai)入(ru)杂质,没有使用(yong)焊(han)料(liao),只经过一道焊接,同时为保证相同的(de)焊(han)接速度,实验中将样品A和样品(pin)B如图1所示相对焊接相连,焊接速度(du)约(yue)为6cm/min.样品(pin)焊(han)接(jie)后在空气中冷却,使用线切割(ge)取出(chu)样品焊(han)缝及其附近的区域,对焊(han)接样品(pin)表面进行砂(sha)纸研磨和机械抛光(guang).使用10%HNO3+3%HF+87%H2O(体(ti)积分数)的溶(rong)液对焊接(jie)样品进(jin)行(xing)蚀(shi)刻后,通过(guo)金相(xiang)显(xian)微镜(OM)观察样品焊(han)接(jie)处理后焊(han)接(jie)表(biao)面(mian)不同区域的显微组(zu)织.对样品焊接表面电(dian)解抛光,使用EBSD测试得到(dao)不同区域的(de)取向成像显微(wei)(OIM).

通过对焊(han)接样(yang)品的显(xian)微(wei)组织(zhi)表(biao)征找到HAZ敏(min)化区的(de)位置,分别(bie)取出样品A和样(yang)品B中对应的HAZ敏化区域(分别记(ji)为A-W和(he)B-W样品),取样尺寸大小为10mm×5mm×3mm,抛光后进行晶(jing)间腐(fu)蚀实验和(he)电化(hua)学动电位(wei)再活化(hua)(EPR)法测试.采用与金相蚀刻相同的腐(fu)蚀溶液在室温下进行晶间腐(fu)蚀实验.将样品(pin)悬挂(gua)浸泡(pao)在腐蚀(shi)溶液(ye)中,样(yang)品每个面(mian)都暴露(lu)在(zai)腐蚀(shi)溶液中.每隔一段时间将(jiang)样品取出、洗净、称重(精确到0.1mg),并(bing)使用金相(xiang)显微(wei)镜和SEM观察样品表面形貌.在腐蚀(shi)期的前12h内每隔3h取出样(yang)品(pin)洗净(jing)并称重;之后每隔12h取出样品洗净并称重,共浸(jin)泡(pao)96h.

根(gen)据ASTMG108-94标准,使用(yong)EPR法(fa)测试样品的敏(min)化程度[23~27],所(suo)用测试(shi)仪器为Zannium电化学工作站.EPR法(fa)利用不锈钢管的钝化再(zai)活化特性与钝化膜(mo)(mo)中主体(ti)合金元素的含量及(ji)膜(mo)(mo)的特性有关这(zhei)一特点,测量试样(yang)在(zai)特(te)定电解液(0.5mol/LH2SO4+0.01mol/LKSCN)中的(de)再活化(hua)极化(hua)曲线,计(ji)算得到(dao)再活化率(lv).样(yang)品再活化(hua)率的大小(xiao)取(qu)决于样(yang)品敏化(hua)程度大小(xiao),而(er)敏化程(cheng)度大小反(fan)映了样品(pin)耐晶间(jian)腐蚀性(xing)能的好坏,因此再活化(hua)率大的样品敏化(hua)程度大,耐晶间腐蚀性能差.本实验(yan)分(fen)别对样(yang)品(pin)A-W和(he)样品B-W的焊接表面和(he)焊接截面进行了对比(bi)测试,样品使用环(huan)氧树脂封(feng)装,测试(shi)面(mian)积均为(wei)10mm×3mm,扫(sao)描速率为1mV/s.

2实验结果及讨论

2.1GBE处理后样品(pin)的晶界网络(luo)显(xian)微组(zu)织特征

2给出(chu)了样品AB不同类(lei)型晶(jing)界的OIM.2给出了样品AB的(de)晶(jing)界特征分布统(tong)计(ji).可见,经(jing)过(guo)晶界工程处理的样品B中低ΣCSL晶界比例(li)为75.6%,而样(yang)品A中低ΣCSL晶(jing)界比例(li)仅为45.0%,这是因为样品B再结晶(jing)时多重孪(luan)晶(jing)充(chong)分发展(zhan)形成了大量Σ3n晶界[17,18],并且样品B中这(zhei)些晶界相互(hu)连接(jie)形成了(le)大(da)量(liang)诸如Σ3-Σ3-Σ9Σ3-Σ9-Σ27等类型的三叉晶(jing)界,从而形成了(le)大尺寸“互有Σ3n取向关系晶粒的(de)团簇”(以下简称(cheng)为晶(jing)粒(li)团簇),例(li)如晶粒团簇C1C2(2b),而晶(jing)(jing)粒团簇之间通常为随(sui)机晶(jing)(jing)界.在统计样品晶粒尺寸时,采用等效圆直径(jing)法,并且认为孪晶也是晶粒.测得样(yang)品A晶粒尺(chi)寸为24.3μm,样品(pin)B晶粒尺寸为28.1μm,两者晶粒尺寸相差(cha)不大,但(dan)是两者晶粒团簇尺(chi)寸大小(xiao)差距很大,分(fen)别为51.1124.4mm(表(biao)2).

2.2焊接处理后样品的显微(wei)组织

     图(tu)3为(wei)焊接样品AB浸泡腐(fu)蚀(shi)后的宏观显微(wei)组织.由图可见,焊(han)接样品(pin)表(biao)面的显微组织可以(yi)分(fen)为3个部分:焊(han)缝(区域1)、焊接热影响区(区域(yu)23)以(yi)及基体(ti)(区(qu)域(yu)4),其中焊接(jie)HAZ又(you)可以分为粗晶区(区域2)和敏化(hua)区(区域3).粗晶区(qu)宽(kuan)度约为4mm,敏化区(qu)域宽度约(yue)为4mm.观察到样品A距离焊缝(feng)区域4mm处存在(zai)明(ming)显的HAZ敏(min)化区,其(qi)表面因腐蚀后(hou)颜色较暗而(er)区(qu)别于其(qi)它显微(wei)组织,而样品B表面HAZ敏化区(qu)并不明(ming)显,焊(han)缝附近区域基本没有差(cha)别.

     图(tu)4为焊接样品A和(he)B显(xian)微组(zu)织(zhi)中不同(tong)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)类型分布(bu)OIM图(tu)(tu)(tu).从(cong)OIM图(tu)(tu)(tu)中可(ke)(ke)观(guan)察到,样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)B焊接(jie)热(re)影(ying)响区(qu)(qu)(区(qu)(qu)域(yu)2和3)与(yu)基(ji)体(ti)一(yi)样(yang)(yang)(yang)含有(you)大(da)(da)量(liang)Σ3n晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie),并(bing)且保留有(you)大(da)(da)尺寸“互有(you)Σ3n取向(xiang)关系晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)团簇”为特征的(de)显(xian)微组(zu)织(zhi).根据EBSD软(ruan)件系统自动统计不同(tong)类型晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)长度比(bi)例(li)(li),样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)B粗晶(jing)(jing)(jing)区(qu)(qu)和敏化(hua)区(qu)(qu)的(de)低(di)ΣCSL晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)比(bi)例(li)(li)分别为70.4%和72.3%,与(yu)基(ji)体(ti)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)相(xiang)差不大(da)(da),并(bing)且都远(yuan)远(yuan)高(gao)于样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)A各相(xiang)应区(qu)(qu)域(yu)显(xian)微组(zu)织(zhi)的(de)低(di)ΣCSL晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)比(bi)例(li)(li),如图(tu)(tu)(tu)5a所示;样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)B粗晶(jing)(jing)(jing)区(qu)(qu)和敏化(hua)区(qu)(qu)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)尺寸大(da)(da)小(xiao)分别是32.2和27.9μm,也都与(yu)基(ji)体(ti)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)大(da)(da)小(xiao)相(xiang)当,如图(tu)(tu)(tu)5b所示.这表(biao)明(ming)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)B焊接(jie)热(re)影(ying)响区(qu)(qu)的(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)网络具有(you)很好的(de)稳定性(xing),可(ke)(ke)以保持基(ji)体(ti)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)特征分布(bu).

2.3晶(jing)界(jie)网(wang)络分布特征对(dui)于(yu)HAZ敏化(hua)区晶(jing)间腐蚀(shi) 性能(neng)的(de)影响

2.3.1晶间腐蚀  在腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)过程中(zhong)(zhong),HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)区(qu)(qu)域发(fa)生(sheng)晶(jing)(jing)(jing)(jing)间(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)导致晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)掉落,从(cong)(cong)而样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)发(fa)生(sheng)质量(liang)损(sun)失(shi)(shi).腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)浸泡48h后(hou)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)微观(guan)形貌如图6所(suo)示.从(cong)(cong)图中(zhong)(zhong)可以(yi)(yi)明(ming)显(xian)(xian)观(guan)察(cha)(cha)(cha)(cha)到(dao)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)A-W的(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)(min)化(hua)(hua)区(qu)(qu)(图6a),在放大的(de)(de)(de)(de)(de)SEM像(xiang)(图6c)中(zhong)(zhong)观(guan)察(cha)(cha)(cha)(cha)到(dao)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua) 区(qu)(qu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)间(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)十分明(ming)显(xian)(xian),已(yi)(yi)经(jing)(jing)有很多晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)掉落,并(bing)(bing)且(qie)已(yi)(yi)经(jing)(jing)向(xiang)内层晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)到(dao)一定深(shen)度(du)(du)(du).而样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)B-W在表面(mian)(mian)则(ze)观(guan)察(cha)(cha)(cha)(cha)不(bu)到(dao)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)区(qu)(qu)(图6b),在对(dui)(dui)应区(qu)(qu)域放大的(de)(de)(de)(de)(de)SEM像(xiang)(图6d)上(shang)也观(guan)察(cha)(cha)(cha)(cha)不(bu)到(dao)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)掉落,没(mei)有明(ming)显(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)间(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)现(xian)象.腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)失(shi)(shi)重(zhong)结果如图7所(suo)示.结果也表明(ming),样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)B-W的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)率要小于样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)A-W.这是(shi)因(yin)为样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)B-W中(zhong)(zhong)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)区(qu)(qu)具(ju)有大量(liang)低ΣCSL晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie),低ΣCSL晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)附(fu)近由于碳化(hua)(hua)物析(xi)出造成的(de)(de)(de)(de)(de)贫(pin)Cr现(xian)象不(bu)明(ming)显(xian)(xian)[28,29],从(cong)(cong)而该区(qu)(qu)域具(ju)有相对(dui)(dui)较好的(de)(de)(de)(de)(de)抵抗(kang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)间(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng). 在焊接过程中(zhong)(zhong),HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)区(qu)(qu)在敏(min)(min)化(hua)(hua)温(wen)度(du)(du)(du)区(qu)(qu)间(jian)(jian)(jian)加热(re)的(de)(de)(de)(de)(de)时间(jian)(jian)(jian)短(duan),所(suo)以(yi)(yi)观(guan)察(cha)(cha)(cha)(cha)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)区(qu)(qu)在整(zheng)(zheng)个厚(hou)度(du)(du)(du)方向(xiang)上(shang)并(bing)(bing)没(mei)有完(wan)全敏(min)(min)化(hua)(hua).图8a和b分别(bie)是(shi)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)A-W和B-W浸泡腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)96h后(hou)截面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)SEM像(xiang).从(cong)(cong)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)B-W截面(mian)(mian)图中(zhong)(zhong)观(guan)察(cha)(cha)(cha)(cha)到(dao)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)表面(mian)(mian)完(wan)整(zheng)(zheng)性较好.而样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)A-W晶(jing)(jing)(jing)(jing)间(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)比较严重(zhong),并(bing)(bing)且(qie)从(cong)(cong)截面(mian)(mian)上(shang)观(guan)察(cha)(cha)(cha)(cha)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)区(qu)(qu)在中(zhong)(zhong)间(jian)(jian)(jian)位置由焊接表面(mian)(mian)沿厚(hou)度(du)(du)(du)方向(xiang)向(xiang)内腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)最深(shen),由中(zhong)(zhong)间(jian)(jian)(jian)向(xiang)两边区(qu)(qu)域腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)逐(zhu)渐变浅,呈现(xian)为弧(hu)形.这说(shuo)明(ming)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)A-W虽(sui)然已(yi)(yi)经(jing)(jing)发(fa)生(sheng)了严重(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)间(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),但是(shi)在整(zheng)(zheng)个厚(hou)度(du)(du)(du)方向(xiang)并(bing)(bing)没(mei)有完(wan)全敏(min)(min)化(hua)(hua),所(suo)以(yi)(yi)这造成了样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)A-W和样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)B-W晶(jing)(jing)(jing)(jing)间(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)失(shi)(shi)重(zhong)结果差(cha)距不(bu)是(shi)特别(bie)大;并(bing)(bing)且(qie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)间(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)实(shi)验中(zhong)(zhong)代表HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)区(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)A-W和B-W含有部分区(qu)(qu)域是(shi)属于粗晶(jing)(jing)(jing)(jing)区(qu)(qu)或(huo)者(zhe)基体(ti)的(de)(de)(de)(de)(de),这也会(hui)减小2个样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)腐(fu)(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)失(shi)(shi)重(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)距.但是(shi)这种(zhong)差(cha)别(bie)已(yi)(yi)经(jing)(jing)可以(yi)(yi)说(shuo)明(ming),经(jing)(jing)过晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)工程处理的(de)(de)(de)(de)(de)304不锈钢管经(jing)焊接(jie)(jie)后,GBE处(chu)理的(de)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品热影(ying)响区的(de)耐(nai)晶(jing)间腐(fu)蚀性(xing)能(neng)得(de)到显著提(ti)高. 2.3.2EPR测(ce)试EPR法测(ce)定再(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)电流Ir和活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)电流Ia,以其比值(zhi)再(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)率(Ir/Ia×100%)作为样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品的(de)敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du).根据测(ce)试曲线(图9)计算,样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品A-W焊接(jie)(jie)表(biao)(biao)面(mian)(mian)和截(jie)(jie)面(mian)(mian)的(de)敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)为0.34%和0.18%,样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品B-W焊接(jie)(jie)表(biao)(biao)面(mian)(mian)和截(jie)(jie)面(mian)(mian)的(de)敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)为0.18%和0.14%.结果表(biao)(biao)明,无(wu)论是(shi)(shi)焊接(jie)(jie)表(biao)(biao)面(mian)(mian)或者是(shi)(shi)焊接(jie)(jie)截(jie)(jie)面(mian)(mian),样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品B-W敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)都(dou)要小于(yu)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品A-W,尤其是(shi)(shi)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品表(biao)(biao)面(mian)(mian),敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)的(de)差距很大(da),表(biao)(biao)明样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品B-W具有更好的(de)耐(nai)晶(jing)间腐(fu)蚀性(xing)能(neng).焊接(jie)(jie)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)要大(da)于(yu)焊接(jie)(jie)截(jie)(jie)面(mian)(mian),这是(shi)(shi)由(you)于(yu),在(zai)(zai)焊接(jie)(jie)过程(cheng)(cheng)中,HAZ敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)区在(zai)(zai)敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)温(wen)度(du)(du)区间加(jia)热的(de)时间短,浙江鑫大(da)不锈钢(gang)制造有限公司测(ce)试样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品在(zai)(zai)整个厚度(du)(du)方向(xiang)上并(bing)没有完全敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua),所以在(zai)(zai)截(jie)(jie)面(mian)(mian)上样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)较(jiao)低,测(ce)得(de)的(de)再(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)率也相对(dui)较(jiao)小

3结(jie)论(lun)

(1)GBE处理过(guo)的304不锈钢管具(ju)有较(jiao)好的晶界网(wang)络稳(wen)定性,焊(han)接热影(ying)响区仍具有高(gao)比例低ΣCSL晶界(jie),并且(qie)晶(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)未明显变大.

(2)在晶间腐(fu)蚀实验(yan)中,相对于(yu)未进行GBE处理的样品(pin),GBE处理(li)的样品HAZ敏(min)化区表现出了更(geng)好的耐晶(jing)间腐蚀性能.

(3)EPR测试中,GBE处理的样品(pin)HAZ敏(min)化区(qu)焊接表面和截面的敏(min)化程度都要小于未经GBE处理样品的(de)对(dui)应区域

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