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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 

发布时间(jian):2021-05-06

奥(ao)氏体不锈钢管以其(qi)良好(hao)的综(zong)合性能,在(zai)石油(you)、化工、宇航和核工业中广(guang)泛使用由于其长期(qi)在腐蚀环境中工作,不仅要(yao)求具(ju)有足够的(de)强(qiang)度,而且(qie)还应该具备良好的抗腐蚀(shi)性能.然(ran)而奥氏(shi)体(ti)不锈钢管(guan)在焊接过程中(zhong)其(qi)焊接热影响(xiang)区(heat-affectedzone,HAZ)中存在部分区(qu)域处于敏(min)化加(jia)热(re)温(wen)度(600~1000)范围内,晶界(jie)处(chu)容易析出(chu)富(fu)Cr的(de)碳化物,在晶(jing)界(jie)附近形成(cheng)贫Cr,从(cong)而造成严重的(de)晶间腐蚀倾向(xiang)[1~6],通常(chang)称这个区(qu)域为(wei)“HAZ敏化(hua)区”(weld-de-cayregion)[4~6].浙江鑫大不锈钢(gang)制(zhi)造有(you)限公司为了(le)缓解敏化(hua)问题,可以在奥氏体(ti)不锈钢管中减(jian)少(shao)C含量,使(shi)用304L低碳不锈钢管代替普通的304不锈钢管,或者添加(jia)合金(jin)元素Ti和(he)Nb,形成碳化物以稳定C元素

    1984年(nian)Watanable[7]提出了(le)晶界(jie)设计的概念,继而在上世纪90年代(dai)形成了“晶界工程(grainbound-aryengineering,GBE)”这(zhei)一研究领域.通(tong)过合适的形(xing)变及退火(huo)工(gong)艺,可以(yi)明显提高材料中的低(di)ΣCSL(co-incidencesitelattice[8],ΣCSL是(shi)指Σ≤29)晶界比例,优化其(qi)分布,改善材料与(yu)晶(jing)界有关的多种性能[9~11].GBE处理(li)工艺(yi)已(yi)经成(cheng)功应用于镍基合金[12~14]、铅(qian)基合金[15,16]和(he)奥(ao)氏(shi)体不锈钢(gang)管[17~20].304奥氏体不锈钢管是一种低层错能(neng)fcc金属材料,可用(yong)GBE的方法(fa)提高材料内的低(di)ΣCSL晶界比例,抑制(zhi)碳化物的(de)析出,提(ti)高(gao)其(qi)抗晶间腐(fu)蚀性(xing)能.Fang[19]研究了(le)经过不同形变及退火处(chu)理后304不锈钢管(guan)的晶界特征分(fen)布(bu),结果表(biao)明小变(bian)形量冷轧(ya)变(bian)形(6%~10%)加(jia)上(shang)900℃长时(shi)间退火(24~96h)的热处理工(gong)艺可以明显提高低ΣCSL晶(jing)界(jie)比(bi)例.Shi-mada[20]将冷轧5%304奥(ao)氏体不锈钢管927℃退火72h,ΣCSL晶界比例(li)超过80%(Brandon标(biao)准[21]),晶间腐蚀速率下降了约75%.然(ran)而(er)大量研(yan)究报道中提到的提高304不锈钢管(guan)ΣCSL晶(jing)界比(bi)例的工艺方法中(zhong)的退火(huo)温度都(dou)与固(gu)溶处理的温度不(bu)一致.在实际工业应(ying)用中,为了获得满意的力学性(xing)能和(he)耐腐蚀性(xing)能,通常在(zai)成(cheng)材(cai)后需(xu)要对304不锈(xiu)钢管进行固溶处理,有时也进行后续的稳定化时效处理(li).本课(ke)题组前(qian)期(qi)工(gong)作(zuo)[17,18]研(yan)究了冷(leng)变形及(ji)在固溶处理温(wen)度退火(huo)提高304奥氏体不锈钢管低(di)ΣCSL晶界(jie)比例的(de)工艺方法及(ji)机(ji)理,结果表明,通过(guo)GBE处理,可以提高(gao)304奥氏体(ti)不锈钢管的(de)低(di)ΣCSL晶界(jie)比例,并形成大(da)尺寸“互有Σ3n取向关系晶粒的团(tuan)簇”的显(xian)微组织.由于退火温度与固溶(rong)温度一致,因(yin)此(ci)该工艺与现(xian)行生产工艺可以有(you)效(xiao)衔(xian)接(jie).本工作对晶(jing)界(jie)工程处理后的304奥氏(shi)体不(bu)锈钢管进行焊接,研(yan)究特殊(shu)结(jie)构晶界(jie)网络对(dui)于改善304奥氏体不锈钢管焊接热(re)影响区(qu)耐晶间腐蚀(shi)性能(neng)的(de)影响.

1实验方法

   浙江鑫大不锈钢制造有限公司实验所用(yong)304奥(ao)氏体(ti)不锈钢管化学成分(质量(liang)分数(shu),%):Cr18.31,Ni8.75,Mn1.18,Si0.58,C0.08,Fe余量(liang).304奥氏体(ti)不锈钢管(guan)原(yuan)始样品使用线(xian)切割(ge)加工成100mm()×40mm()×6mm()大小,冷(leng)轧50%后在1100℃保温60min,然(ran)后立(li)即淬入水中,作为固溶处理(li)样品(pin)A.将原始样品冷轧(ya)50%后在1100℃固溶处理20min,然后进行GBE处(chu)理(5%的室(shi)温拉伸变形及(ji)1100℃退火30min,并淬入水中),作为样(yang)品B.表(biao)1为样品处(chu)理工艺.

     使用400号、1000号和2000号(hao)砂(sha)纸依次对退火处理后的样(yang)品表面进(jin)行研磨及机械抛(pao)光,再利用电解抛光的方(fang)法制备符合(he)电子背散射衍射(EBSD)分析要求的样(yang)品表面.电解抛光液为:20%HClO4+80%CH3COOH(体积分数),抛光电压为直流40V,时间约2min.利用配有(you)HKL-EBSD系统的CamScanApollo-300热场发(fa)射机扫(sao)描电镜(SEM)对电解抛(pao)光后的样品表面进行(xing)逐(zhu)点(dian)逐(zhu)行(xing)扫描,扫描步长(zhang)为4μm,得到材料表面扫(sao)描(miao)范围内各点的取向,通过晶(jing)界两侧晶(jing)粒的(de)取向差判定晶(jing)界类(lei)型.本(ben)工作采用Palumbo-Aust标准[22]:Δθmax=15oΣ-5/6(其中,Δθmax指实(shi)验(yan)中实(shi)际测量CSL取(qu)向关系与标准几(ji)何(he)意(yi)义上的(de)CSL取向关系之间的最大偏差(cha)角度)判定晶(jing)界类型,HKL-Channel5软件(jian)自动统计不同类型晶界(jie)的(de)长(zhang)度百分比.

采用钨极气体保护焊(GTA-W)对样(yang)品进行焊接,为避免带(dai)入杂(za)质(zhi),没有使(shi)用焊料,只(zhi)经过一(yi)道(dao)焊接,同时(shi)为保(bao)证相同的焊接(jie)速度,实验中将样品A和样品B如图1所示相对焊接相连,焊接速(su)度(du)约为6cm/min.样品(pin)焊接后(hou)在(zai)空气中冷却,使用(yong)线(xian)切割取(qu)出样品焊(han)缝及其附近的(de)区域,对焊接样品表面(mian)进(jin)行砂(sha)纸研(yan)磨和机械抛光.使用10%HNO3+3%HF+87%H2O(体积(ji)分数)的溶液对焊接样品进行蚀刻后,通过金(jin)相(xiang)显微镜(OM)观察样品(pin)焊(han)(han)接处理后焊(han)(han)接表面(mian)不同区域的(de)显微(wei)组织.对样品焊接表(biao)面电(dian)解抛光,使用EBSD测试得(de)到不同区域的取向成像显微(OIM).

通过对焊接样品的显微组(zu)织表征找到HAZ敏化区的位(wei)置,分(fen)别取(qu)出(chu)样(yang)品A和样品B中对应的HAZ敏化区域(分别记(ji)为(wei)A-WB-W样品),取(qu)样尺寸大小为10mm×5mm×3mm,抛光后(hou)进行晶间腐蚀实(shi)验和电化(hua)学动(dong)电位再(zai)活化(hua)(EPR)法测试.采用与金相(xiang)蚀刻(ke)相(xiang)同的腐蚀溶液在室温下进(jin)行晶(jing)间腐蚀实(shi)验.将样品悬挂浸泡在(zai)腐蚀溶(rong)液中,样品(pin)每个面都暴(bao)露(lu)在腐蚀溶(rong)液中.每隔一(yi)段时间将样(yang)品取出、洗净(jing)、称重(精确到0.1mg),并(bing)使用金(jin)相(xiang)显微镜和(he)SEM观察样品(pin)表面形貌.在腐蚀期(qi)的前12h内每(mei)隔(ge)3h取(qu)出样品(pin)洗净(jing)并称(cheng)重;之后每(mei)隔12h取出样品(pin)洗(xi)净并称重,共浸泡96h.

根(gen)据ASTMG108-94标准(zhun),使用EPR法测试样品的(de)敏化程度[23~27],所用测试仪(yi)器为Zannium电化学工作站.EPR法利用不锈(xiu)钢管(guan)的(de)钝化(hua)(hua)再活(huo)化(hua)(hua)特性与钝化(hua)(hua)膜中主体(ti)合金(jin)元素的(de)含量及膜的(de)特性有关这一(yi)特点(dian),测量试(shi)样在特定电解(jie)液(ye)(0.5mol/LH2SO4+0.01mol/LKSCN)中的再活化(hua)极化(hua)曲线,计算得到再活化率.样(yang)(yang)品(pin)再活化率的大小取(qu)决于样(yang)(yang)品(pin)敏化程度大小,而敏(min)化程(cheng)度大小反映(ying)了样品耐晶间腐蚀性能(neng)的好坏,因此再活(huo)化率(lv)大的(de)样(yang)品(pin)敏(min)化程度大,耐晶间腐蚀性能差.本实验分(fen)别(bie)对样品A-W和样品B-W的焊接表面和焊接截面进行了(le)对比测试,样品使用环氧树脂封装(zhuang),测试(shi)面积均为10mm×3mm,扫描速率为1mV/s.

2实(shi)验结果及讨论

2.1GBE处(chu)理后(hou)样品的晶界网络显微组(zu)织特征

2给出了样品AB不同(tong)类型晶界的OIM.2给出了样品(pin)AB的晶界(jie)特(te)征分布统计.可见,经过晶界工(gong)程处理的样品B中低ΣCSL晶界比例(li)为75.6%,而样品A中低(di)ΣCSL晶(jing)界比例仅为45.0%,这是(shi)因为样品B再(zai)结(jie)晶(jing)(jing)时多重孪晶(jing)(jing)充分发展形成了大量Σ3n晶界[17,18],并且样(yang)品B中这些晶(jing)界相互连接形成了大量诸如Σ3-Σ3-Σ9Σ3-Σ9-Σ27等类型的三叉晶界,从(cong)而形成了大尺寸“互有Σ3n取向关系晶粒的团簇”(以下简称为(wei)晶粒团簇),例如晶粒团簇C1C2(2b),而(er)晶粒团簇之间(jian)通常为随机晶界.在统计样品晶粒尺寸时,采(cai)用等效圆(yuan)直径法,并且认(ren)为孪晶(jing)也是晶(jing)粒.测得样品A晶粒尺寸(cun)为24.3μm,样品B晶粒尺(chi)寸为28.1μm,两者晶粒尺寸相(xiang)差不大,但是(shi)两者晶粒团簇尺寸大(da)小差距(ju)很(hen)大(da),分别为51.1124.4mm(2).

2.2焊(han)接处(chu)理后样(yang)品的显(xian)微组织

     3为焊(han)接样品(pin)AB浸(jin)泡腐蚀后的宏(hong)观(guan)显微组(zu)织.由(you)图可见,焊接样品表面的显微组(zu)织可以(yi)分为3个部分:焊缝(区域1)、焊接热影响区(区域(yu)23)以及基体(区域4),其中焊接HAZ又可以分为粗晶区(区(qu)域2)和敏化区(区域3).粗晶区宽度约为4mm,敏化区域宽度(du)约为4mm.观察到样品A距离焊(han)缝区域4mm处存在明显的(de)HAZ敏化区(qu),其表(biao)面因(yin)腐(fu)蚀后(hou)颜色(se)较暗而区别于其它显微组织,而样品B表面HAZ敏化区并不明显(xian),焊缝附近区域基本没有差(cha)别.

     4为(wei)焊接样品AB显微组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)中不同晶(jing)(jing)(jing)界(jie)类(lei)型分(fen)布(bu)OIM图.从(cong)OIM图中可观察(cha)到,样(yang)(yang)(yang)品(pin)B焊接(jie)热影(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)大量Σ3n晶(jing)(jing)(jing)界(jie),并且(qie)保留(liu)有(you)大尺寸(cun)“互有(you)Σ3n取(qu)向关系(xi)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)(de)团簇”为特征的(de)(de)(de)显微组(zu)(zu)织(zhi)(zhi).根据EBSD软件系(xi)统(tong)自动统(tong)计不同类(lei)型晶(jing)(jing)(jing)界(jie)的(de)(de)(de)长度比例,样(yang)(yang)(yang)品(pin)B粗晶(jing)(jing)(jing)区(qu)(qu)和敏化区(qu)(qu)的(de)(de)(de)低(di)ΣCSL晶(jing)(jing)(jing)界(jie)比例分(fen)别为70.4%和72.3%,与(yu)基(ji)体(ti)样(yang)(yang)(yang)品(pin)相(xiang)差(cha)不大,并且(qie)都远(yuan)(yuan)远(yuan)(yuan)高于样(yang)(yang)(yang)品(pin)A各(ge)相(xiang)应区(qu)(qu)域(yu)显微组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)低(di)ΣCSL晶(jing)(jing)(jing)界(jie)比例,如图5a所(suo)示;样(yang)(yang)(yang)品(pin)B粗晶(jing)(jing)(jing)区(qu)(qu)和敏化区(qu)(qu)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)尺寸(cun)大小分(fen)别是32.2和27.9μm,也(ye)都与(yu)基(ji)体(ti)样(yang)(yang)(yang)品(pin)大小相(xiang)当,如图5b所(suo)示.这表(biao)明样(yang)(yang)(yang)品(pin)B焊接(jie)热影(ying)响区(qu)(qu)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)网络具有(you)很好(hao)的(de)(de)(de)稳(wen)定性,可以(yi)保持(chi)基(ji)体(ti)样(yang)(yang)(yang)品(pin)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)特征分(fen)布(bu).

2.3晶界网(wang)络分布特征对于HAZ敏化(hua)区晶间腐蚀 性能的(de)影响

2.3.1晶间(jian)腐蚀  在腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)过程(cheng)中(zhong)(zhong),HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)区(qu)(qu)(qu)(qu)域(yu)发(fa)生晶(jing)(jing)间(jian)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)导致晶(jing)(jing)粒(li)(li)掉(diao)落(luo),从(cong)而(er)(er)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)发(fa)生质量损(sun)失.腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)浸泡48h后样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)微观(guan)形貌如(ru)图(tu)(tu)6所示(shi).从(cong)图(tu)(tu)中(zhong)(zhong)可以(yi)明(ming)(ming)(ming)显观(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)A-W的(de)(de)(de)(de)敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)区(qu)(qu)(qu)(qu)(图(tu)(tu)6a),在放大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)SEM像(xiang)(图(tu)(tu)6c)中(zhong)(zhong)观(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua) 区(qu)(qu)(qu)(qu)晶(jing)(jing)间(jian)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)十分明(ming)(ming)(ming)显,已(yi)(yi)经有(you)很多晶(jing)(jing)粒(li)(li)掉(diao)落(luo),并(bing)(bing)且(qie)已(yi)(yi)经向(xiang)内(nei)层晶(jing)(jing)粒(li)(li)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)到(dao)(dao)一(yi)定深度(du).而(er)(er)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)B-W在表(biao)面(mian)则观(guan)察(cha)(cha)不到(dao)(dao)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)区(qu)(qu)(qu)(qu)(图(tu)(tu)6b),在对(dui)应区(qu)(qu)(qu)(qu)域(yu)放大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)SEM像(xiang)(图(tu)(tu)6d)上也(ye)观(guan)察(cha)(cha)不到(dao)(dao)晶(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)掉(diao)落(luo),没(mei)(mei)有(you)明(ming)(ming)(ming)显的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)间(jian)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)现(xian)象.腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)失重结(jie)(jie)果(guo)如(ru)图(tu)(tu)7所示(shi).结(jie)(jie)果(guo)也(ye)表(biao)明(ming)(ming)(ming),样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)B-W的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速率要小(xiao)于样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)A-W.这是(shi)因为(wei)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)B-W中(zhong)(zhong)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)区(qu)(qu)(qu)(qu)具有(you)大(da)(da)量低ΣCSL晶(jing)(jing)界(jie),低ΣCSL晶(jing)(jing)界(jie)附(fu)近由(you)于碳化(hua)(hua)(hua)物析(xi)出造(zao)成的(de)(de)(de)(de)贫(pin)Cr现(xian)象不明(ming)(ming)(ming)显[28,29],从(cong)而(er)(er)该区(qu)(qu)(qu)(qu)域(yu)具有(you)相对(dui)较(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)(de)抵抗晶(jing)(jing)间(jian)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng). 在焊接过程(cheng)中(zhong)(zhong),HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)区(qu)(qu)(qu)(qu)在敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)温度(du)区(qu)(qu)(qu)(qu)间(jian)加热的(de)(de)(de)(de)时间(jian)短,所以(yi)观(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)区(qu)(qu)(qu)(qu)在整(zheng)个(ge)(ge)厚度(du)方(fang)向(xiang)上并(bing)(bing)没(mei)(mei)有(you)完全(quan)敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua).图(tu)(tu)8a和b分别(bie)是(shi)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)A-W和B-W浸泡腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)96h后截面(mian)的(de)(de)(de)(de)SEM像(xiang).从(cong)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)B-W截面(mian)图(tu)(tu)中(zhong)(zhong)观(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)表(biao)面(mian)完整(zheng)性(xing)较(jiao)好(hao).而(er)(er)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)A-W晶(jing)(jing)间(jian)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)比较(jiao)严重,并(bing)(bing)且(qie)从(cong)截面(mian)上观(guan)察(cha)(cha)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)区(qu)(qu)(qu)(qu)在中(zhong)(zhong)间(jian)位置(zhi)由(you)焊接表(biao)面(mian)沿厚度(du)方(fang)向(xiang)向(xiang)内(nei)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)深度(du)最(zui)深,由(you)中(zhong)(zhong)间(jian)向(xiang)两边区(qu)(qu)(qu)(qu)域(yu)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)深度(du)逐渐变浅,呈现(xian)为(wei)弧(hu)形.这说(shuo)明(ming)(ming)(ming)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)A-W虽(sui)然(ran)已(yi)(yi)经发(fa)生了严重的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)间(jian)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),但是(shi)在整(zheng)个(ge)(ge)厚度(du)方(fang)向(xiang)并(bing)(bing)没(mei)(mei)有(you)完全(quan)敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua),所以(yi)这造(zao)成了样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)A-W和样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)B-W晶(jing)(jing)间(jian)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)失重结(jie)(jie)果(guo)差(cha)距不是(shi)特(te)别(bie)大(da)(da);并(bing)(bing)且(qie)晶(jing)(jing)间(jian)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)实(shi)验中(zhong)(zhong)代(dai)表(biao)HAZ敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)区(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)A-W和B-W含有(you)部分区(qu)(qu)(qu)(qu)域(yu)是(shi)属于粗晶(jing)(jing)区(qu)(qu)(qu)(qu)或者基体(ti)的(de)(de)(de)(de),这也(ye)会减小(xiao)2个(ge)(ge)样(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)失重的(de)(de)(de)(de)差(cha)距.但是(shi)这种差(cha)别(bie)已(yi)(yi)经可以(yi)说(shuo)明(ming)(ming)(ming),经过晶(jing)(jing)界(jie)工程(cheng)处(chu)理的(de)(de)(de)(de)304不锈钢管经焊(han)(han)(han)接(jie)后(hou),GBE处(chu)理的(de)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)热影响区(qu)的(de)耐(nai)晶间腐(fu)蚀性能(neng)得(de)(de)到显著(zhu)提高. 2.3.2EPR测(ce)试EPR法(fa)测(ce)定再(zai)活化(hua)电(dian)流Ir和(he)活化(hua)电(dian)流Ia,以(yi)其比值再(zai)活化(hua)率(Ir/Ia×100%)作为(wei)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)敏(min)化(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du).根(gen)据测(ce)试曲线(图(tu)9)计算,样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)A-W焊(han)(han)(han)接(jie)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)和(he)截面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)敏(min)化(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)为(wei)0.34%和(he)0.18%,样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)B-W焊(han)(han)(han)接(jie)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)和(he)截面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)敏(min)化(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)为(wei)0.18%和(he)0.14%.结果表(biao)(biao)明,无论是(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)或者是(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)截面(mian)(mian)(mian)(mian),样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)B-W敏(min)化(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)都要小于样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)A-W,尤(you)其是(shi)样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian),敏(min)化(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)的(de)差(cha)距很大,表(biao)(biao)明样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)B-W具有更好的(de)耐(nai)晶间腐(fu)蚀性能(neng).焊(han)(han)(han)接(jie)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)敏(min)化(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)要大于焊(han)(han)(han)接(jie)截面(mian)(mian)(mian)(mian),这是(shi)由于,在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)过程(cheng)(cheng)中,HAZ敏(min)化(hua)区(qu)在(zai)敏(min)化(hua)温度(du)(du)区(qu)间加热的(de)时(shi)间短,浙江鑫大不(bu)锈钢制造有限公司测(ce)试样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)在(zai)整个厚(hou)度(du)(du)方(fang)向上并没有完全敏(min)化(hua),所以(yi)在(zai)截面(mian)(mian)(mian)(mian)上样(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)敏(min)化(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)较低,测(ce)得(de)(de)的(de)再(zai)活化(hua)率也相对较小

3结论

(1)GBE处理过(guo)的304不锈钢管(guan)具有较好的晶界(jie)网络稳定(ding)性,焊(han)接热影响区(qu)仍具有(you)高比例低ΣCSL晶界,并且晶粒(li)尺寸未明(ming)显变大.

(2)在晶间腐蚀实验中(zhong),相(xiang)对于未(wei)进行GBE处理的样品,GBE处(chu)理(li)的样品HAZ敏(min)化区(qu)表现出了更好的耐晶(jing)间腐蚀性能.

(3)EPR测(ce)试中,GBE处(chu)理的(de)样品(pin)HAZ敏化区焊接表面(mian)和(he)截面(mian)的敏化程度都要小于未(wei)经GBE处理样品的对应区域

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