15MnNiCrMoV与1Cr13异质钢焊接接头的耐蚀性研究

度 ，且靠 近 边缘 处 出现掉 块 的现象 ，侧 面 凹凸不 平 ，有 大量 的腐蚀 坑 ，上 表 面也有 较 深 的腐蚀 纹 存在 ，焊缝 处 的腐蚀 较 浅 。靠 近不 锈钢 １ ｒ３一 Ｃｌ 侧 的 焊接 接 头 腐 蚀 的程 度 也 同样 表 现 在 ＨＡ Ｚ区
不 锈 钢 的热处 理 要求 ，其 在 低 于 ９ ０℃加 热 和保 ５ 温 时 ，会有 碳化 物Ｍ∞ 出 ，而在 析 出的碳 化物 Ｃ析 长 大 的过程 中 ，要 消耗 周 围 的 Ｃ ，产 生贫 Ｃ ｒ ａ ５ ｎ ｉ ｒ ｏ ￣ Ｊ
（ ）１ ｒ ３ ｌ ｂ Ｃ ｌ￣ Ｊ
图 ２ 试 样 经 体 积 分 数 为 １ ％ 的 Ｈ￣０ 溶 液腐 蚀 后 宏观 照 片 ０ Ｓ ４
同样 ，在 体 积分数 为 １ ％的 Ｈ Ｓ 蚀介 质 ０ ：Ｏ 腐
Ｃ 在 不 含 卤素 离 子 的氧 化 性介 质 中很 容 易钝 化 ， ｒ 当 Ｃ 加 入合 金 （ 括铁 基 、镍基 或 钛基 合 金 ） ｒ 包 中 时 ，常常 把它 的这 种性 质带 给合 金 ，从 而对 材 料 的继续 腐 蚀起 到 了一定 的阻碍作 用 。相 反 ，从 表 １中可 以看 出 ，在低 碳 调 质钢 １ Ｍｎ ｉ ｒ Ｖ 中 ， ５ Ｎ Ｃ Ｍｏ
热处 理工艺主要是 以 １ Ｍ Ｎ Ｃ Ｍｏ ５ ｎ ｉｒ Ｖ为 准的 ，根据
２２ 异 质钢 焊接接 头在 Ｈ２０ － Ｓ 中的腐蚀
在 腐 蚀 过 程 中 ，将 异 质 钢 焊 接 接 头 试 样 在 体 积 分数 为 ｌ％的 Ｈ Ｓ 液 中腐 蚀 ５天 之后 ， ０ ２Ｏ 溶
取 出试 样 洗 净 、观 察 ，腐 蚀 试 样 宏 观 形 貌 如 图 ２所 示 。从 图 ２可 以 看 出 ， 靠 近 低 碳 调 质 钢
硫 酸 是 非氧 化性 酸 ，它 对 金属 的腐 蚀 如 同在 ＨＣ １
中 一 样 ，产 生 强 烈 的 去 氢 极 化 反 应 。但 是 由于
碳 调 质 钢 １ Ｍｎ ｉ ｒ Ｖ一 侧 的腐 蚀 比靠 近不 锈 ５ Ｎ Ｃ Ｍｏ
钢 １ ｒ３ 侧 的严重 。 Ｃｌ 一 焊缝 处 的腐蚀 比热 影 响区浅 ，其 原 因与 上述
中 ，试 样 的腐 蚀 是 由于 在 金 属 表 面形 成 腐 蚀 电
池 ，合金 钢 中金属 的溶 解 即为 电池 的 阳极 ，在 缺
氧 的条件 下 ，金属 腐蚀 的阴极 反应 是氢 离 子 的还 原 ，但是 氢活 化 电位 高 ，阴极 上 只被一 层 氢原 子
覆盖 ，而生成 的硫 酸盐 却把 氢原 子 消耗 掉 ，于是
上 ，试样 发 生全 面 的均匀腐 蚀 ，沿 着熔 合 线 四周
出现 厚 度 相 近 的断 层 ，Ｈ Ｚ上 也 存 在 大 量 的 腐 Ａ
所 以会 出现 易腐 蚀 区 ；另外 ，可 能还 会有 金 属 间 ｘ相 的析出 ，再加上 Ｃ－ １ 的强穿 透 能力 ，所 以不锈
蚀瘤 及腐 蚀 纹 ，焊缝 的腐蚀 较 浅 。
金 属在 ＨＣ 中都受 到腐蚀 而放 出 Ｈ： １ ，称为 氢
去 极化 反应 。金属 在 ＨＣ 中的反应 要受 到金 属本 １
质 的影 响 ，金 属 中所 含 阴极 性杂 质 的氢 过 电位越 小 ，腐 蚀越 严 重 。阴极 化杂 质越 多 ，阴极 面 积越 大 ，则氢 去极化 的腐蚀 就越严 重 。Ｆ ｅ在 ＨＣ 中的 １ 腐蚀 随着含碳量 的增加而加剧就是如此 。金属表 面 状态 对氢过 电位也有 很大 的影响 ，在光滑 表面 中 ， 因为它 的实 际面 积小 ，电流密 度 小 ，氢过 电位就 小 ，所 以氢去 极 化 的腐蚀 也 就越 严 重 。在 ３ ５℃ ， 体 积分 数为 １ｏ 的 Ｈ １ 液 中 ，不锈 钢 １ ｒ３一 ０ｏ ／ Ｃ溶 Ｃｌ 侧 的焊 接接 头腐 蚀程 度 比 １ Ｍｎ ｉ ｒ Ｖ侧严 重 ， ５ Ｎ Ｃ Ｍｏ 造成 此种结果 的主要 原 因在 于异质钢 焊接 接头 中 ，
去极 化反 应得 以顺 利进 行 。总 的化 学反 应 方程 式
起 到 防腐 蚀 作用 的合 金 元 素含 量 相 当少 ，所 以 ，
在体 积分 数 为 １ ％的 Ｈ Ｓ ０ Ｏ 腐蚀 介质 中 ，靠 近 低
为＿：４ ｅ Ｓ ］ ＨＯ－ＦＳ ３ ｅＯ ２２ Ｈ ，稀 ４ Ｆ ＋ Ｏｑ ｚ－ ｅ＋ Ｆ （ Ｈ） ０ 一 Ｊ － ４ － ＋ ＋
由于 在 异质 钢 的焊 接 接 头 中 ，焊条 的选 用 是
以不锈 钢 为准 的 ，如前所 述 ，本 次试 验 的焊条 为
Ａ ０ ，从 熔 敷 金 属 的化 学 成 分 可 知 ，焊 缝 处 的 ３２
金 属含 有 较 多 Ｃ 和 Ｍ ｒ ｏ元 素 ，所 以焊 缝 处 的腐
蚀 比热 影 响 区浅 。
１Ｍｎ ｉｒ Ｖ 一 侧 的腐 蚀 比 靠 近 不 锈 钢 １ ｒ３ ５ Ｎ Ｃ Ｍｏ Ｃ ｌ
一
侧 的严 重 ，其 主要 表现 在热 影 响 区上 。靠 近低
碳 调质 钢 １ Ｍｎ ｉｒ Ｖ一 侧 Ｈ Ｚ区的大 小 明显 ５ Ｎ Ｃ Ｍｏ Ａ
减 少 ，沿 熔 合线 的断 层 明显 ，有 ３ｍｍ 左右 的厚
ＨＡＮ ＧＵＡＮ ＼
・１ ・ １
张
敏等 ：１Ｍｎ ｉｒ Ｖ 与 １ ｒ３异 质 钢 焊 接 接 头 的 耐蚀 性 研 究 ５ ＮＣＭｏ Ｃｌ
低碳 调质钢 就会 发生较为严重 的腐蚀 。在体积分数
钢 １ ｒ３一侧 的腐 蚀较 为严 重 。 Ｃｌ
为 １％的 Ｈ １ 蚀介 质 中 ，腐 蚀 的主要 化学 方 程 ０ Ｃ腐
为 ：阳极反 应过程是 金 属 的溶 解 ，Ｍ— Ｍ ２ ； ＋ ｅ 阴极 反应 过程 是氢 离子 的还 原 ，２ ＋２— Ｈ 。 Ｈ＋ ｅ