使用TIG焊焊接Cr13高純度鐵素體不銹鋼，可防止在焊接過程中熔融金屬吸氮、碳，焊接接頭性能降低，且焊接電流較小，可減小Cr13鋼熱影響區脆化的傾向[7-9].采用不同焊接材料對Cr13鋼進行TIG焊接，通過無損檢測、顯微組織、力學性能和耐腐蝕性能試驗，比較ER309L氬弧焊絲和ERNi-CrFe-3鎳基焊絲對焊接接頭組織和性能的影響，為Cr13鋼焊接材料的選擇提供理論依據.

　　圖1焊接接頭坡口示意圖(mm)

　　如圖2所示，利用線切割方法對焊接接頭進行非標準取樣，在垂直焊縫方向留2mm作微觀金相和對應位置的斷口分析.選用三氯化鐵鹽酸水溶液和苦味酸溶液對接頭試樣進行腐蝕，采用OlympusPMG3型金相顯微鏡和FEIQuanta200型掃描電鏡觀察試樣的顯微組織，并觀察試樣斷口的微觀形貌；采用HXS-1000A型顯微硬度儀測試接頭的顯微硬度，沿垂直熔合線方向每隔200m進行測試；用電化學分析儀，測定焊接接頭在6%(質量分數)的氯化鐵溶液中的極化曲線，得到自腐蝕電位Ecoor和自腐蝕電流Icoor，電極采用常規的三電極體系，參比電極為標準飽和甘汞電極，輔助電極為鉑電極，焊接接頭試樣作為研究電極，試驗在室溫下進行測量，用三電極動電位掃描，掃描速度為0.05mV/s.

　　Table1Chemicalcompositionsofbasemetalandweldingmaterials

　　表2焊接工藝參數

　　工藝焊接電流I/A焊接電壓U/V焊接速度v/(mmmm-1)保護氣體流量q/(Lmin-1)焊層厚度d/mm平均焊接熱輸入E/(Jmm-1)直流正接純氬保護氣體(≥99.95%)115～1209～1270～90151.5～2.012.34

　　Fig.2Sketchmapofmicrometallographicandfracturesampling

　　A試樣焊縫由奧氏體組織和鐵素體組織組成，鐵素體均勻分布在奧氏體基體中，枝晶形態主要為骨架狀和板條狀.從顯微組織看，TIG焊縫組織的凝固模式為FA模式，即鐵素體為凝固初始相，奧氏體在初始鐵素體枝晶間形成，奧氏體-鐵素體晶界凹凸不平，可抑制裂紋的擴展，且細小均勻的骨架狀、板條狀鐵素體組織在焊縫中可起彌散強化作用.

　　圖4為兩組焊材的TIG焊縫組織的SEM形貌圖，A試樣中可清晰觀察到骨架狀鐵素體枝晶在奧氏體基體上均勻分布，B試樣中無鐵素體組織，有少量的白色析出物在奧氏體基體彌散上分布，與光學顯微鏡的觀察結果相對應.

　　Fig.3Microstructureofweldedjoints

　　Fig.4SEMresultsofweldingmetal

　　圖5焊接接頭顯微硬度分布

　　表3為兩組試樣的拉伸、彎曲試驗結果，兩種焊材的焊接接頭抗拉強度值基本相等，均斷裂于母材，說明焊材的強度級別比母材要高，焊接接頭屬于高強匹配，說明TIG焊接方法和兩種焊接材料均能滿足實際需要.在室溫下對各試件焊接接頭取樣進行橫向面彎試驗，對焊接接頭進行宏觀觀察，并對試樣的彎曲面用放大鏡仔細觀察，均未發現裂紋和裂口，以及其他形式的缺陷，說明焊接接頭有足夠的塑性，面彎性能合格.

　　表3拉伸和彎曲試驗結果

　　試件焊接材料抗拉強度Rm/MPa斷口狀況面彎AER309L464.5母材斷，有分層合格BERNiCrFe-3465母材斷，有分層合格

　　圖6沖擊試驗結果

　　圖7為A，B試樣焊縫的斷口掃描電鏡形貌，呈等軸韌窩，屬于穿晶韌性斷裂，表明焊縫的塑性較好；熱影響區斷口呈河流花樣，屬于解理脆性斷裂.B試樣焊縫斷口韌窩呈現方向性排列，韌窩呈條狀，各條狀韌窩之間距離大概為10m，與顯微組織中呈方向性排列的樹枝狀晶尺寸對應.由圖7c和7f可看出，B試樣的焊縫斷口韌窩比A韌窩淺，且各韌窩邊緣形成條狀尖棱，故韌性比奧氏體焊材的A焊縫韌性差，與沖擊韌性試驗結果對應.兩個試樣焊縫韌窩底部均未發現明顯的第二相粒子.

　　圖7焊接試樣SEM斷口形貌

　　對A，B試樣的焊縫以及Cr13母材在6%FeCl3溶液中進行耐電化學腐蝕試驗，用Origin軟件作的極化曲線如圖8所示，對應的自腐蝕電位Ecoor和自腐蝕電流Icoor如表4所示.

　　Fig.8Polarizationcurvesofbasemetalandweldmetalin6%FeCl3solution

　　Table4Electrochemicalcorrosioneigenvalueofbasemetalandweldmetal

　　自腐蝕電位Ecorr越負，自腐蝕電流Icorr越大，材料發生電化學腐蝕的傾向越大[10].各試樣自腐蝕電位Ecorr大小依次為B焊縫、A焊縫、Cr13母材；各試樣自腐蝕電流Icorr大小依次為Cr13母材、A焊縫、B焊縫.因此各測試試樣耐電化學腐蝕性能優劣依為B焊縫、A焊縫、Cr13母材.

　　各焊接試樣的焊縫金屬的耐電化學腐蝕性能均好于母材，一方面，從成分來看，兩種焊材的焊縫金屬均含有較高的Cr，Ni元素含量；另一方面，309L焊材的焊縫組織為鐵素體均勻分布在奧氏體基體中，ERNiCrFe-3焊材的焊縫組織為近似于單相的奧氏體組織，而母材的組織為成軋制方向分布的馬氏體組織存在于鐵素體晶粒周圍，相對于焊縫晶粒較粗大且不均勻.所以試樣的成分和顯微組織決定了焊縫的抗腐蝕性能好于母材.

　　(1)采用奧氏體焊材和鎳基焊材的TIG焊Cr13鐵素體不銹鋼焊接接頭未發現明顯的焊接缺陷，焊接接頭屬于高強匹配，彎曲性能合格，說明兩種焊接材料均能滿足實際需要.

　　周石平表示，下一步市場監管部門將持續推進特殊食品審評審批改革，進一步清晰界定保健食品范圍，突出食品定位，聚焦產品安全性審查，加大原料和功能目錄制定力度，逐步擴大產品備案范圍。同時，將加快推進特殊醫學用途配方食品注冊工作，力爭在年底前實現1歲以下特殊醫學用途配方食品產品類別全覆蓋的目標。

　　(3)鎳基焊材試樣在熱影響區附近顯微硬度波動比奧氏體焊材小，焊縫硬度比奧氏體焊材高90～110HV；兩種焊接接頭的HAZ沖擊吸收功相近，奧氏體焊材焊縫沖擊吸收吸收功接近鎳基焊材的2倍，韌性較好.

　　(5)采用ERNiCrFe-3鎳基焊材的焊縫在6%FeCl3溶液的耐電化學腐蝕性能要高于奧氏體焊材的焊縫.

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