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金属学报  2014, Vol. 50 Issue (11): 1319-1326    DOI: 10.11900/0412.1961.2014.00188
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Q235焊接接头的缝隙腐蚀行为
喻巧红, 刘超, 庞晓露, 刘泉林, 高克玮()
北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 100083
CREVICE CORROSION BEHAVIORS OF Q235 WELD JOINT
YU Qiaohong, LIU Chao, PANG Xiaolu, LIU Quanlin, GAO Kewei()
School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083
引用本文:

喻巧红, 刘超, 庞晓露, 刘泉林, 高克玮. Q235焊接接头的缝隙腐蚀行为[J]. 金属学报, 2014, 50(11): 1319-1326.
Qiaohong YU, Chao LIU, Xiaolu PANG, Quanlin LIU, Kewei GAO. CREVICE CORROSION BEHAVIORS OF Q235 WELD JOINT[J]. Acta Metall Sin, 2014, 50(11): 1319-1326.

全文: PDF(9730 KB)   HTML
摘要: 

针对我国特定地质处置环境, 采用浸泡方法研究了高放废物包装容器候选材料Q235低碳钢焊接接头在模拟地下水溶液中的缝隙腐蚀行为, 考察了温度以及溶液中氧浓度的影响. 利用OM观察了焊接接头不同区域的显微组织, 利用SEM和表面轮廓仪分析了不同区域的腐蚀行为, 并采用电化学方法测量了各个区域的开路电位. 结果表明, 升高温度和氧含量能够促进缝隙腐蚀过程, 并对缝隙内外的腐蚀过程均有促进作用. 熔合区组织为大量聚集的铁素体组织, 腐蚀最严重, 其次是具有粗大魏氏体组织的焊缝区, 母材区和热影响区组织相对均匀细小, 腐蚀相对较轻.

关键词 Q235焊接接头缝隙腐蚀温度显微组织    
Abstract

As a candidate package material for high level radiation waste disposal, the crevice corrosion behavior of Q235 low carbon steel weld joint was investigated in a solution simulated to the groundwater in the northwest part of China. The influences of temperature and oxygen content were evaluated. The microstructure of the weld joint was observed by OM, and SEM and surface profile were employed to analyze the crevice corrosion behavior of the weld joint. Open circuit potential of different regions of the weld joint was measured by electrochemical method. Experimental results indicated that the increases of temperature and oxygen content could promote the occurrence of crevice corrosion, and facilitate the corrosion processes both inside and outside the crevice. Fusion zone with a microstructure of clustered ferrite was the most severe corroded area in the weld joint, followed by weld metal, which was characterized by a coarse widmanstaetten structure. The microstructures of base metal and heat affected zone were fine and homogeneous, so these two regions underwent slighter corrosion.

Key wordsQ235 weld joint    crevice corrosion    temperature    oxygen    microstructure
收稿日期: 2014-08-09     
ZTFLH:  TG172.3  
基金资助:*国家自然科学基金资助项目51271024
作者简介: null

喻巧红, 女, 1990年生, 硕士生

图1  Q235焊接接头不同区域的金相组织
图2  Q235焊接接头在90 ℃模拟水溶液中浸泡不同时间去膜后的宏观形貌
Condition Immersing time / d DMAX, IC / μm DMAX, CE / μm DUNI, OC / μm
Aerated 30 31 - 25
90 109 - 50
180 209 - WM 90, BM 20
Deaerated 30 2 42 ≈0
90 10 WM 57; BM 22 ≈0
180 155 60 WM<8, BM<4
表1  Q235焊接接头在90 ℃模拟溶液中浸泡不同时间后缝隙内外的腐蚀深度
图3  Q235焊接接头在25 ℃模拟溶液中浸泡180 d后去膜后的宏观形貌
图4  Q235焊接接头在25 ℃的模拟溶液中浸泡180 d后的缝隙腐蚀深度
Immersing temperature / ℃ Condition DMAX, IC / μm DMAX, CE / μm DUNI, OC / μm
90 Aerated 209 - WM 90, BM 20
Deaerated 155 60 <8
25 Aerated <5 - WM 66, BM 30
Deaerated <4 - <8
表2  Q235焊接接头在不同温度和氧浓度的模拟溶液中浸泡180 d后的腐蚀深度
图5  Q235焊接接头在90 ℃有氧的模拟水溶液中浸泡不同时间去膜后缝隙内的SEM像
图6  Q235焊接接头在90 ℃除氧的模拟水溶液中浸泡不同时间去膜后缝隙内的SEM像
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