Super304H奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性研究

陳浩　蔣奕鋒　左敦桂　李勇　王峰　王演銘　陳器

摘要：針對Super304H鋼管母材和焊接接頭在高溫運行過程中發(fā)生晶間腐蝕的問題，通過焊接試驗、晶間腐蝕試驗、金相檢驗等方法系統(tǒng)開展了Super304H鋼管母材和焊接接頭晶間腐蝕敏感性的研究。結(jié)果表明，隨著C含量的減少和Nb/C比的增加，Super304H鋼管晶間腐蝕敏感性越低;焊接接頭晶間腐蝕敏感性隨著焊接熱輸入量和層間溫度的增加呈上升趨勢。

關(guān)鍵詞：Super304H鋼;C含量和Nb/C比;晶間腐蝕敏感性;層間溫度

中圖分類號：TG457.11文獻標志碼：A文章編號：1001-2303（2020）04-0095-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.16

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Super304H鋼是日本住友金屬于20世紀80年代在TP304H基礎(chǔ)上開發(fā)的新型奧氏體耐熱不銹鋼，該鋼主要通過增加C含量，降低Mn、Si、Cr和Ni含量，加入約2.5%～3.5%的Cu、0.30%～0.60%的Nb和0.05%～0.12%的N，從而使Super304H鋼在奧氏體基體中形成M23C6（M=Fe，Cr）、Nb（C，N）、NbCrN以及ε-Cu相等4種主要析出相[1-4]。

因此，Super304H鋼在高溫運行溫度下保持了較高的持久強度和良好的抗高溫蒸汽氧化性能，可作為超超臨界機組過熱器和再熱器管的首選材料之一。

但是，Super304H長期在其敏化溫度區(qū)間服役，M23C6和MC型碳化物的沿晶析出均會導(dǎo)致晶界附近貧鉻，從而引發(fā)晶間腐蝕[1-3]。另外，Super304H鋼在焊接過程中，由于焊縫金屬的組織、成分等與基體差異較大，同時焊接殘余應(yīng)力的存在以及焊后冷卻過程中在敏化溫度區(qū)間的停留，都使其抗晶間腐蝕性能受到了較大考驗[5-8]。

本文系統(tǒng)研究了化學(xué)成分對Super304H鋼管晶間腐蝕敏感性的影響，同時，分析不同焊接工藝對典型成分的Super304H鋼管焊接接頭晶間腐蝕性能的影響規(guī)律，從而有效控制焊接質(zhì)量，為機組的安全穩(wěn)定運行提供有效依據(jù)。……