论文部分内容阅读
现代船舶技术的发展对低合金高强钢的焊接接头性能提出了越来越高的要求。为研究10MnNiMo和12Ni2MnCrMo异种低合金高强钢焊接接头在船舶结构中的实际使用性能,本文对一定焊接工艺条件下接头的组织结构、力学性能、耐海水腐蚀性能及抗应力腐蚀性能进行了研究。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试、失重试验及应力腐蚀敏感性测试等研究手段,通过微观观察、化学成分分析、电化学性能分析及力学性能分析等方法对该接头的综合性能及变化机理进行了深入的分析,探讨了接头的薄弱环节,为该异种低合金高强钢经一定工艺焊接后应用在船舶结构中提供了一定的理论储备和技术支持。通过金相组织观察和力学性能测试,发现接头焊缝金属组织细小,主要为针状铁素体,其综合力学性能最好,10MnNiMo钢因合金含量低于12Ni2MnCrMo钢而在热影响区表现出较小的淬硬性,但12Ni2MnCrMo钢由于第二相强化使其低温韧性较好,12Ni2MnCrMo钢时效脆化区为抗拉性能薄弱区;通过实验室人工海水腐蚀试验,发现焊缝金属的耐蚀性能最差,但由于其较高的腐蚀电位使其在接头发生电偶腐蚀时处于保护电位而减缓腐蚀,12Ni2MnCrMo钢相对10MnNiMo钢耐蚀性随腐蚀时间延长表现出先优后劣的趋势,且热影响区的耐蚀性逐渐恶化,说明腐蚀后期组织的不均匀性对耐蚀性的影响成为主导因素;腐蚀初期10MnNiMo钢作为接头电偶腐蚀的阳极而加速腐蚀,但随着腐蚀时间的延长10MnNiMo钢表面腐蚀产物膜增厚和合金元素在产物膜的富集对电偶腐蚀产生抑制,导致长期腐蚀时焊缝金属和热影响区由于组织因素,或A钢的热影响区由于电偶腐蚀作用均可能成为接头的薄弱环节;通过应力腐蚀敏感性试验发现该接头在试验条件下对应力腐蚀开裂不敏感或敏感性较小,但10MnNiMo钢母材和热影响区具有较小的抗应力腐蚀性能,焊缝金属由于其细小的针状铁素体组织而具有最好的抗应力腐蚀性能。