304钢焊缝环境断裂行为的定量研究

摘要

采用A002，A132和A302三种焊条以及600，800和1050℃×6h三种焊后热处理方式，研究了304钢不同焊缝的环境断裂行为。试验是用悬臂梁弯曲试样在室温0.5NNaCl＋5N H<,2>SO<,4>溶液中进行的。测定了各种焊缝的da／dt-k<,1>曲线以定量比较其环境断裂敏感性的大小。为了探讨其断裂机理，还作了浸蚀试验。腐蚀电化学试验和断口分析。结果表明：焊缝的门槛应力强度因子K<,ISCC>为30--38MPa·m<'1/2>，按A002，A302和A132顺序递增，只及母材的62--79℅：其裂缝扩展位率da／dt达5～7×10<'-6>mms<'-1>，为母材的2．8--3．9倍。焊后热处理对焊缝的环境断裂有显著影响。随处理温度升高，da／dt下降，K<,ISCC>升高。研究指出304母材的环境断裂受应变产生活性通道机理控制，而焊缝与此不同，它主要受预存活性通道机理制约，以沿品断裂为主，所需K<,ISCC>较低，da/dt较大。在焊缝中，铁素体呈阳极而优先溶解，其数量越多，越易呈半连续或连续的网状，意味着其预存活性通道越通畅，环境断裂敏感性越高，焊缝成分和焊后热处理的影响，实际上都是通过改变铁素体的数量和形态而起作用的。