電化學(xué)法和表面分析技術(shù)研究核電用316不銹鋼焊縫腐蝕行為.pdf

1、316不銹鋼以其優(yōu)良的耐蝕性能、加工性能和高溫抗氧化性能而被廣泛應(yīng)用于核電、石油、化工等領(lǐng)域。316不銹鋼在應(yīng)用施工過程中需要通過焊接成型，然而在焊接過程必然導(dǎo)致焊接區(qū)域出現(xiàn)化學(xué)成分、組織形態(tài)和相關(guān)性能的改變，使得不銹鋼在焊縫和焊接接頭處優(yōu)先發(fā)生腐蝕，嚴重影響不銹鋼設(shè)備的使用壽命和安全性能。因此，研究不銹鋼焊接后的組織、成分變化與焊縫腐蝕的關(guān)系，發(fā)展不銹鋼焊縫腐蝕原位實時檢測技術(shù)，對如何采取有效途徑預(yù)防316不銹鋼焊縫腐蝕，保證材料設(shè)備

2、使用安全等方面具有重大的現(xiàn)實意義。
　　 近年來，各種腐蝕電化學(xué)方法的不斷深入發(fā)展，為不銹鋼焊縫腐蝕提供了新的研究方法，應(yīng)用各種具有時間-空間分辨能力的電化學(xué)技術(shù)研究焊縫腐蝕成為當前的熱點。本工作采用了傳統(tǒng)電化學(xué)技術(shù)（陽極極化曲線，EIS）、掃描探針技術(shù)（SRET，SKP）和表面分析技術(shù)（光學(xué)顯微鏡，EPMA，SEM）相結(jié)合的方法，研究316不銹鋼焊接樣品的腐蝕行為和組織構(gòu)成，最后開發(fā)出了一種陣列參比電極技術(shù)，并用于不銹鋼焊縫腐

3、蝕的檢測，取得的進展和結(jié)果如下：
　　 1．采用陽極極化曲線和交流阻抗譜對316不銹鋼材料焊接前后在NaCl溶液中的耐蝕性能進行測試，同時應(yīng)用光學(xué)顯微鏡對不銹鋼焊接樣品的金相組織進行分析。結(jié)果表明，焊接后的316不銹鋼樣品的耐蝕性能較焊接前有所下降，焊接樣品在焊接過程中由于熱作用導(dǎo)致在焊縫和熱影響區(qū)的材料組織不均勻，晶粒粗大，尺寸不一是導(dǎo)致其耐蝕性能下降的主要原因。
　　 2．應(yīng)用掃描微參比電極技術(shù)，原位測量了316不銹

4、鋼焊接樣品在12％FeCl3溶液中的表面微區(qū)腐蝕電位分布，結(jié)合電子探針技術(shù)，通過對腐蝕產(chǎn)物和焊接樣品表面元素的分布研究，解釋焊縫局部腐蝕的微觀機理。研究表明：焊接后的樣品在焊縫區(qū)存在大量δ鐵素體和奧氏體兩相夾雜的現(xiàn)象，兩相差異是導(dǎo)致焊縫腐蝕的主要因素；在熱影響區(qū)，由于晶界處大量高鉻碳化物(M23C6)的析出，造成晶界附近一定程度上的貧鉻，在腐蝕介質(zhì)中，容易在貧鉻的區(qū)域形成腐蝕活性點，發(fā)生優(yōu)先腐蝕。
　　 3．開發(fā)了一種陣列參比電