X80钢及焊接接头在模拟高pH值土壤环境的应力腐蚀

吕玉荣

摘要：采用慢应变速率拉伸（SSRT）试验观察研究了X80管线钢及焊接接头在0.5 mol/L Na2CO3+1 mol/L NaHCO3溶液中的应力腐蚀破裂（SCC）敏感性。试验结果表明，随着外加电位的负移，断裂时间、断面收缩率、应变量都明显变小;X80管线钢及焊接接头的应力腐蚀开裂敏感性增加，施加相同外加电位时，焊接接头较母材的应力腐蚀敏感性增加。

关键词：X80管线钢;SSRT;CO32--HCO3-溶液;应力腐蚀

中图分类号：F407.4 文献标识码：A

管线钢应力腐蚀的研究有悠久的历史，经过多年的研究得知：管线钢在土壤中发生应力腐蚀有两种形态，即沿晶型应力腐蚀（IGSCC）和穿晶型应力腐蚀（TGSCC）[1-2]。世界上首例管道SCC事故于1965年发生在美国路易斯安那州，其破坏形态为沿晶型应力腐蚀开裂（IGSCC）[3]。环境为高pH值浓度的CO32-和HCO3-。

管线在服役过程中引发应力腐蚀必须同时具备三个条件，即应力、特定的腐蚀环境和敏感的管道材料[4]。埋地管线外壁在保护涂层和阴极保护失效的情况下，与土壤和地下水的接触经常产生应力腐蚀开裂。土壤和地下水存有硝酸根离子（NO3-）、氢氧根离子（OH-）、碳酸根离子（CO32-）等，它们都是引起管线应力腐蚀开裂失效的介质[5-6]。

X80钢是目前国际铺设的最高强度级别的管线钢，管道输送过程中，土壤介质引起的应力腐蚀开裂（SCC）危害较大，为便于研究，本文采用0.5 mol/L Na2CO3+1 mol/L NaHCO3溶液来模拟高pH值土壤环境，就X80钢及焊接接头的应力腐蚀进行试验研究。

1 试验选材

本试验所用材料是X80钢，密度为7.9 g/cm3。其母材成分如表1，其力学性能如表2。

所用材料分別取材于母材和焊缝处，经过机械加工做成试样。……