不锈钢焊条熔敷金属高温腐蚀性能研究

【摘要】： 本文回顾了高温氧化研究的历史、展望了未来，总结了已有的试验研究及生产实践经验。结果表明，研究不锈钢合金系统的超高温腐蚀行为十分必要和迫切。 试验选择A402(GBE310-16)不锈钢焊条熔敷金属作为基础，改变熔敷金属中Ni的含量和Cr含量，并在焊条药皮中加入加入一定量的稀土氧化物。对不同成分的熔敷金属进行1380℃超高温氧化(气氛为1个大气压的空气)试验和1280℃的超高温硫化(气氛为空气加SO_2)试验。 选择失重法绘制了失重率-时间曲线，结合光学显微分析、电镜分析、能谱分析及X-射线衍射等手段，试验根据熔敷金属的成分和高温及常温组织特点，对宏观现象和微观现象进行了分析讨论。得出以下结论：(1)成分不同的熔敷金属在两种不同的高温腐蚀环境中，腐蚀产物的脱落形式有差异。随着熔敷金属中Ni含量的降低，Cr含量的提高，在高温氧化腐蚀初期，失重率明显减小，但在中后期失重率曲线几乎趋于平行，氧化膜的延性和致密性也得以改善；高温硫化失重率明显减小，表面腐蚀膜致密性得以改善。(2)高温腐蚀后，在腐蚀膜下形成贫Cr层。降低熔敷金属中Ni含量，组织由单相奥氏体组织转变为奥氏体加铁素体双相组织，Cr的扩散速度加快，Cr_2O_3膜的形成加快；由外及里，铁素体量逐渐增加。(3)药皮中添加稀土氧化物后，其熔敷金属抗高温腐蚀性能明显提高，尤其是抗晶间腐蚀性能明显提高。在高温氧化过程中，熔敷金属表面形成致密、延性良好的Cr_2O_3膜，虽然抗高温氧化失重率没有明显变化，但腐蚀深度明显减小。在 高温硫化腐蚀过程中，熔敷金属表面也形成了稳定、致密的Cr。O。 膜，该膜下未出现贫Cr现象。抗高温硫化腐蚀失重率明显降低， 腐蚀深度也明显减小。 试验条件及试验结果对Fe．Cr－Ni合金系统不锈钢焊缝的高温 腐蚀具有一定的理论和实际指导意义。