X70 MS管线钢焊接接头硫化物应力腐蚀敏感性及氢捕获效率

摘要：

目的 分析探讨氢在X70级抗酸管线钢(X70 MS)母材及焊接接头中的氢捕获效率及其对硫化氢应力腐蚀开裂(SSCC)敏感性的影响机理.方法 依据NACE TM 0177标准,采用应力环拉伸试验分别获得X70 MS管线钢母材及焊接接头SSCC的临界应力门槛值(σscc).采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察拉伸断口形貌、氢显试验后表面形貌以及电化学充氢后裂纹区域EBSD观察.利用改进的D-S双电解池氢渗透技术,联用Letry应力腐蚀试验机,测量母材及焊接接头的氢渗透动力学参数.结果 X70 MS管线钢母材和焊接接头发生SSCC的临界应力门槛值 σscc分别为362.1 MPa和338.4 MPa,拉伸断口均呈脆性断裂特征.与母材相比,焊接接头的氢渗透通量J∞和表观氢浓度Capp较大,氢有效扩散系数Deff较小,被捕获的晶格氢、可逆氢和不可逆氢浓度均较高.结论 X70 MS管线钢焊接接头具有比母材较高的SSCC敏感性,一方面是由于焊接接头中的板条贝氏体组织晶界及其亚晶界均是氢扩散通道及捕获陷阱,具有较高的氢捕获效率;另一方面,焊缝区中有相对较多的易于裂纹穿晶扩展的{101}//ND取向晶粒,在应力和可逆氢的共同作用下,裂纹易穿过这些取向晶粒快速扩展.

关键词：X70耐酸管线钢、焊接接头、硫化氢应力腐蚀开裂、氢捕获效率、氢显、EBSD

所属期刊栏目：49

分类号：TG172(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金面上项目51871172

在线出版日期：2020-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：34-44