焊接熱輸入對Q345R鋼焊接接頭在濕硫化氫環(huán)境中應(yīng)力腐蝕敏感性影響的試驗研究.pdf

1、Q345R由于具有良好的綜合力學(xué)性能和工藝性能，被廣泛使用在中低壓容器的制造中。同時Q345R鋼的焊接以熔焊為主，而熔焊所具有的金屬熔融、快速冷卻和焊接材料的加入等特點，使實際焊接過程中，由于焊接參數(shù)的變動，導(dǎo)致焊接熱輸入發(fā)生了變化，進(jìn)而使焊接接頭的顯微組織和性能發(fā)生變化。當(dāng)焊接熱輸入過大時，焊接接頭顯微組織發(fā)生惡化，材料在硫化氫環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕敏感性會隨之增強。為了對實際焊接過程中焊接參數(shù)可變動范圍給出參考意見，本文研究了焊接熱輸入變

2、動對Q345R鋼焊接接頭應(yīng)力腐蝕敏感性的影響。
　　本文通過埋弧自動焊對Q345R鋼進(jìn)行焊接，通過固定焊接線速度和焊接電流，改變焊接電壓來實現(xiàn)焊接熱輸入的改變，然后通過光學(xué)顯微鏡對Q345R鋼焊接接頭進(jìn)行顯微組織分析，并利用慢應(yīng)變速率拉伸試驗（SSRT）研究不同焊接熱輸入的Q345R鋼焊接接頭在濕硫化氫環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕敏感性。主要工作和成果如下:
　　(1)焊接電壓分別為40V、45V和50V的情況下，通過光學(xué)顯微鏡對Q34

3、5R鋼焊接接頭進(jìn)行顯微組織分析得出:Q345R鋼焊接接頭熱影響區(qū)顯微組織為粗大的魏氏體組織和珠光體。且隨著焊接熱輸入的增加，熱影響區(qū)的晶粒組織也隨之增大。在焊接電壓為40V和45V時，焊縫區(qū)組織為沿原奧氏體晶界析出的先共析鐵素體和分布在鐵素體附近的片狀珠光體;當(dāng)焊接電壓達(dá)到50V時，Q345R鋼焊接接頭出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，焊縫區(qū)組織為先共析鐵素體以及原奧氏體晶內(nèi)生成的針狀鐵素體和貝氏體。
　　(2)慢應(yīng)變速率拉伸試驗結(jié)果表明:在濃度為0

4、.1mol/L、0.05mol/L和0.01mol/L的硫化氫溶液中，焊接電壓為40V、45V和50V的焊接接頭試樣斷口均為解理形貌，試樣斷裂形式為脆性斷裂;所有試樣的應(yīng)力腐蝕敏感性指數(shù)遠(yuǎn)大于35％，即所有試樣均具有強烈的應(yīng)力腐蝕傾向。且在同一焊接電壓下，隨著腐蝕環(huán)境中硫化氫濃度的增加，試樣的應(yīng)力腐蝕敏感性指數(shù)F(A)和F(δ)都隨之增大。
　　(3)對不同焊接電壓下的試樣在同一濃度硫化氫溶液中的慢應(yīng)變速率拉伸試驗結(jié)果分析得出:在

5、硫化氫溶液濃度為0.1 mol/L和0.05mol/L時，在所有焊接電壓下的試樣的應(yīng)力腐蝕敏感性指數(shù)都較大，且在這兩種濃度下不同焊接電壓下試樣的應(yīng)力腐蝕敏感性指數(shù)相差不大。當(dāng)硫化氫溶液濃度為0.01mol/L時，隨著焊接電壓由40V升到45V，由于焊縫金相組織的粗大，其應(yīng)力腐蝕敏感性指數(shù)隨之增大，當(dāng)焊接電壓達(dá)到50V時，焊接接頭出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，焊縫區(qū)金相中出現(xiàn)針狀鐵素體，同時金相中先共析鐵素體較粗大，兩者綜合作用下，試樣的應(yīng)力腐蝕敏感性指