耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻摘要:根据316L不锈钢的焊接特点,开发了一种钨极氩弧焊背部免充气保护焊接工艺。对焊接接头进行了金相组织、草酸刻蚀试验和晶间腐蚀试验。试验结果表明:316L母材显微组织为纯奥氏体;316L热影响区靠母材一侧的显微组织为粗大的奥氏体晶粒,靠焊缝一侧为奥氏体基体上分布着铁素体;316L根部焊缝的显微组织为奥氏体基体上分布着铁素体。刻蚀试验结果表明:焊缝和热影响区处的刻蚀形貌均是沟槽连成一片。虽然没有通过草酸刻蚀试验,但是所有试样均通过了Cu-CuSO4-硫酸晶间腐蚀试验。因此,钨极氩弧焊背部免充气保护焊接工艺是成功的。关键词:316L不锈钢;背部免充氩;晶间腐蚀;刻蚀中图分类号:栽郧源57援11文献标识码:B文章编号:员园园员原圆猿园猿穴圆园员3雪01原园园61-04第源3卷第1期圆园员3年1月灾燥造援源3晕燥援1Jan援圆园员3耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻收稿日期院圆园员2原03原24作者简介院舒欣欣穴员怨80—雪,女,硕士,工程师,主要从事海洋工程中的焊接技术工作。舒欣欣1,徐连勇2,韩永典2,马丽1,张剑利1穴1.海洋石油工程股份有限公司建造公司焊接试验室,天津300452;2.天津大学材料科学与工程学院,天津300072雪Intergranularcorrosiontestof316LstainlesssteelweldedjointsSHUXin-xin1,XULian-yong2,HANYong-dian2,MALi1,ZHANGJian-li1穴1.WeldingLab.,ConstructionCompany,OffshoreOilEngineeringCo.,Ltd.,Tianjin300452,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China雪粤遭泽贼则葬糟贼院Accordingtotheweldingcharacteristicsof316Lstainlesssteel,aTIGweldingtechnologyofnon-fillingargoninthebackhasbeendeveloped.Themicrostructure,etchingtestsandintergranularcorrosiontestswereconductedonthe316Lweldedjoints.Theresultsrevealedthatthemicrostructureofbasemetalwasaustenite.ThemicrostructureofHAZwascoarseaustenitenearbasemetalsideandferritedistributedintheaustenitematrixneartheweldmetalside.Themicrostructureintheweldmetalwasferritedistributedintheaustenitematrix.ThemorphologiesinHAZandweldjointafteretchingtestweredeepinterconnectedditches.Althoughtheetchingtestswerenotsuccessful,allsamplespassedtheintergranularcorrosiontests.Hence,theTIGweldingtechnologyofnon-fillingargoninthebackwassuccessful.运藻赠憎燥则凿泽院316Lstainlesssteel;non-fillingargonintheback;intergranularcorrosion;etching0前言自20世纪初不锈钢发明以来,以其独特的耐腐蚀性能,在现代工业和科技进步中发挥着举足轻重的作用。其中,奥氏体不锈钢以其良好的耐腐蚀性能、优异的综合力学性能、工艺性能和可焊性,约占不锈钢总产量的70豫。故研究其抗腐蚀性能具有重要的实际意义[1]。316L不锈钢属于高合金钢,含有大量的合金元素[2]。不锈钢焊接一般采用传统的TIG焊接方法。但TIG焊接不锈钢有以下缺点:(1)焊接耗时长,工序复杂。不锈钢管两端要封堵,管道内部充氩气,当测定内部氩气浓度达到指定浓度时才能进行焊接,且管道越长,充氩气耗费时间越长;(2)需要各种检测仪器和辅助人员。为此,需要开发一种可避免此类问题的工艺。而不锈钢钨极氩弧焊背部免充气保护焊接工艺能够免去背部充氩过程,大幅提高焊接生产效率。将不锈钢置于500益耀800益的温度区间时会发生敏化现象。敏化处理的结果导致奥氏体晶界中61窑窑耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻Cr23C6大量析出。Cr23C6中Cr含量大大超过奥氏体基体中的Cr含量,造成晶界处的Cr含量显著下降,从而降低不锈钢的耐腐蚀性[3]。按照ASTMA262的标准,重点对316L不锈钢焊接接头进行刻蚀和晶间腐蚀试验研究,通过试验评定不锈钢钨极氩弧焊背部免充气保护焊接工艺。1试验方法1.1焊接材料及工艺试验母材选用ASTMA312TP316L奥氏体不锈钢,焊接工艺为钨极氩弧焊背部免充气保护焊。打底焊材为TG-X316L(KOBELCO)焊丝,填充盖面焊材选用TGS-316L(TIENTAI)焊丝。焊接完成后,在OLYMPUS-GX51金相显微镜上对316L不锈钢焊接接头进行显微组织分析。1.2刻蚀试验晶间腐蚀试验参照标准ASTMA262-A进行。将试样切割成15mm伊50mm试件,经过机加工和研磨处理,去除所有毛刺。对根部焊缝进行粗磨、细磨、抛光处理后,用酒精清洗吹干放入干燥箱备用。称取100g草酸溶解到900ml水中,在磁力搅拌器下充分溶解,配制成所需溶液。以直流恒电流源作为电源,试样为阳极,不锈钢烧杯为阴极,电解液为草酸溶液。刻蚀试验在室温下进行,电流密度1A/cm2,试验持续时间90s。试验结束后将试样在热水下冲洗,采用酒精超声冲洗防止刻蚀表面在干燥过程中发生草酸结晶。1.3晶间腐蚀试验晶间腐蚀试验参照标准ASTMA262-E进行。(1)试样制备。试样尺寸70mm伊25mm伊10mm,将试样的各表面水磨至400号砂纸充分除锈,然后用酒精浸泡超声波清洗,烘干。(2)试样的钝化和敏化处理。清洗后在空气中钝化24h。(3)试验溶液。将100gCuSO4、5H2O溶在700ml蒸馏水中(用磁力搅拌器搅拌至全部溶解),然后加入100mlH2SO4,最后将溶液稀释至1000ml。(4)试验过程。在锥形瓶底部放上铜片,然后放入试样,试样表面用铜屑盖住,注入溶液(完全浸没试样),并使溶液体积和试样表面积比值至少8ml/cm2,装上回流冷凝器,然后通入冷却水,加热至微沸并保持24h后取出试样,洗净、烘干。进行弯曲试验。(5)弯曲试验。在万能压力机上对晶间腐蚀试样进行背弯试验,以检验根部焊道,弯曲角度180毅。(6)实验结果评定。弯曲后在20倍显微镜下对接头进行宏观检查。2结果和讨论2.1316L焊缝显微组织分析图1为不锈钢焊接接头的显微组织照片。a母材bHAZc根部焊缝图1316L不锈钢焊接接头金相显微组织从图1中可以看出316L母材为单相奥氏体组织;由图1b可知,316LHAZ的显微组织靠母材一侧为粗大的奥氏体晶粒,靠焊缝一侧为奥氏体基体上分布着铁素体;由图1c可知,316L根部焊缝的显焊接工艺第源3卷62窑窑耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻耘造藻糟贼则蚤糟宰藻造凿蚤灶早酝葬糟澡蚤灶藻微组织为奥氏体基体上分布着铁素体(等轴晶奥氏体+树枝晶奥氏体+少量铁素体)。这是因为焊材TGS-309L中Cr、Ni含量高,并且通过C、Mn元素的固溶强化,所以焊缝凝固后保留了较多的奥氏体和少量铁素体。2.