1Cr18Ni9Ti不锈钢脉冲超窄间隙焊接头的组织及耐腐蚀性能

郑韶先, 徐龙强, 杜宝峰, 李 岗

(1.兰州交通大学材料科学与工程学院, 兰州 730070; 2.兰州兰石检测技术有限公司, 兰州 730314)

0 引 言

在焊接厚壁奥氏体不锈钢时，接头因晶间贫铬而易发生晶间腐蚀，采用窄间隙气体保护焊接时不锈钢侧壁根部易产生熔合不良的缺陷，同时存在接头残余应力过大等问题，而采用高能量密度的焊接热源和低热输入的焊接工艺是解决上述问题的根本途径[1-6]。研究[1,7-8]表明，采用高能量密度的电子束或激光束焊接厚壁奥氏体不锈钢能够获得残余应力小、力学性能及耐腐蚀性能与母材相当的焊接接头，但却存在焊接成本过高等问题。因此从生产成本角度考虑，采用低热输入的电弧焊接厚壁奥氏体不锈钢性价比更高。

超窄间隙焊接(Ultra-Narrow-Gap Welding，UNGW)作为一种电弧焊接方法，具有比常规窄间隙焊接(Narrow Gap Welding，NGW)更小的间隙宽度、更低的热输入、更高的电弧能量密度及更强的侧壁根部熔透能力，因而可解决窄间隙气体保护焊时侧壁根部熔合不良的问题。研究[9]表明，1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢直流UNGW接头的侧壁及其根部熔合优良，耐晶间腐蚀性能良好，并具有接近于母材的力学性能。与直流电弧焊相比，脉冲电弧焊具有电弧力更大、热输入可控性更优、熔池冷却速率更快的优势，有利于改善奥氏体不锈钢接头的侧壁熔合效果、显微组织、力学性能及耐腐蚀性能。但是目前有关厚壁奥氏体不锈钢脉冲UNGW接头组织与性能的报道较少。为此，作者采用脉冲UNGW工艺对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢板进行焊接，研究了接头的显微组织及力学性能，并对接头的腐蚀速率以及不同区域的极化曲线进行了测试和分析，以期为厚壁奥氏体不锈钢脉冲UNGW的工程化应用提供参考。……