关键词:
X52
SAW
HFW
TIG
氢脆敏感性
氢损伤
摘要:
以X52为母材的埋弧焊(SAW)、高频电阻焊(HFW)、钨极氩弧焊(TIG)3种不同焊接工艺的焊缝为研究对象,通过对不同焊接接头进行电化学预充氢、微观组织表征、力学性能测试,结合力学性能下降程度与微观组织分析,探究预充氢时间15 h对焊接接头的氢脆敏感性的影响。结果表明,充氢时间15 h,焊接接头的力学性能均有下降,其氢脆敏感性由小到大依次为HFW焊缝(12.8%)、SAW内焊缝(13.6%)、母材(26.2%)、SAW外焊缝(29.8%)、TIG焊缝(36.5%)。进一步分析表明,未充氢前3种焊缝断口断裂为微孔聚集机制的韧性断裂,而充氢后表现为脆性断裂,且断口断裂源在充氢后出现氧化铝、氧化锰等大尺寸的夹杂物颗粒。SAW内焊缝中的多边形铁素体阻碍了裂纹萌生扩展,可以有效降低敏感性,SAW内焊缝中的小尺寸夹杂物界面在一定程度上也可为氢提供附着点位。HFW焊缝的多边形铁素体组织同样可钝化裂纹尖端防止其进一步扩展,避免局部氢聚集而引发氢压过大,延缓裂纹扩展,有效缓解氢脆。SAW外焊缝、TIG焊缝中主要包含针状铁素体,这种组织结构通常具有较高的强度和韧性,但对氢的扩散和聚集更为敏感。