第36卷第1期 北京科技大学学报 Vol.36 No.1 2014年1月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jan.2014 浓硫酸中904L不锈钢焊接接头的耐蚀性能 向 嵩2四，曾洪涛2，杨阳2，何勇刚》，刘松林引 1)贵州大学材料与治金学院，贵阳5500252)贵州省材料结构与强度重点实验室，贵阳550025 3)贵州瓮福蓝天氟化工股份有限公司，福泉550508 ☒通信作者，E-mail:xiangs221@163.com 摘要采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了904L不锈钢基体和焊接区在浓疏酸溶液中的腐蚀行为，并简要分析其 腐蚀机理.实验结果表明：焊接区和基材的阴极极化曲线均为氢还原反应过程，而阳极极化曲线则有较大的差异.焊接区相 对于基材，其自腐蚀电位降低且阳极电流增大，焊接对阳极反应起促进作用.904L不锈钢基体和焊接区的腐蚀主要由电化学 反应步骤控制，两者的Nyquist图特征相似，均由单一的容抗弧构成，有一个时间常数.基体的耐蚀性能优于焊接区. 关键词不锈钢：硫酸：焊接：耐蚀性：动电位极化：电化学阻抗谱 分类号TG142.71 Corrosion resistance of 904L stainless steel welding joints in concentrated sulfuric acid XIANG Song)ZENG Hong-tao,YANG Yang,HE Yong-gang,LIU Song-lin 1)School of Materials and Metallurgy,Guizhou University,Guiyang 550025,China 2)Guizhou Provincial Key Laboratory for Mechanical Behavior and Microstructure of Materials,Guiyang 550025,China 3)Guizhou Wengfu Lantian Fluorine Chemical Co.,Ltd.Fuquan 550508,China Corresponding author,E-mail:xiangs221@163.com ABSTRACT Potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS)were used to investigate the corrosion resistance of 904L stainless steel welding joints in concentrated sulfuric acid,and the corrosion mechanisms were analyzed in brief.Ex- perimental results show that there are no significant changes in cathodic polarization curves of the weld zone and the substrate,both of them are hydrogen reduction reaction process while an opposite trend is seen upon the anodic polarization curves.Compared with the substrate,the corrosion potential of the wilding zone decreases while the anode current increases.Welding contributes to the anode re- action.The corrosion of the substrate and the weld zone is mainly controlled by the electrochemical step.Both Nyquist graphs are simi- lar,which are composed of a single capacitive reactance arc,having a time constant.The corrosion resistance of the substrate is superi- or to the weld zone. KEY WORDS stainless steel:sulfuric acid:welding:corrosion resistance:potentiodynamic polarization:electrochemical impedance spectroscopy 904L奥氏体不锈钢是一种高铬镍钼超级奥氏工中不可或缺的一道工序，但在焊接过程中熔合区 体不锈钢，对均匀腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、 和热影响区容易产生偏析，析出碳化物、σ相、X 应力腐蚀开裂和一般性腐蚀都有良好的耐腐蚀性 相、Cr的氮化物和二次奥氏体等会影响不锈钢的耐 能，因此被越来越多地应用于建筑、核电、石油、化工 蚀性能及力学性能，从而影响了904L不锈钢容器的 等领域1-习.在工业应用中，焊接是904L不锈钢加 使用寿命6可 收稿日期：2012-11-14 基金项目：贵州省工业攻关项目(20103016)：贵州省社会发展攻关项目(20133072)：贵州省优秀青年科技人才培养对象项目(201315)：贵阳市 科技局资助项目(201120558) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.01.011;http://journals.ustb.edu.en第 36 卷 第 1 期 2014 年 1 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 No． 1 Jan． 2014 浓硫酸中 904L 不锈钢焊接接头的耐蚀性能 向 嵩1，2) ，曾洪涛1，2) ，杨 阳1，2) ，何勇刚3) ，刘松林3) 1) 贵州大学材料与冶金学院，贵阳 550025 2) 贵州省材料结构与强度重点实验室，贵阳 550025 3) 贵州瓮福蓝天氟化工股份有限公司，福泉 550508  通信作者，E-mail: xiangs221@ 163． com 摘 要 采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了 904L 不锈钢基体和焊接区在浓硫酸溶液中的腐蚀行为，并简要分析其 腐蚀机理． 实验结果表明: 焊接区和基材的阴极极化曲线均为氢还原反应过程，而阳极极化曲线则有较大的差异． 焊接区相 对于基材，其自腐蚀电位降低且阳极电流增大，焊接对阳极反应起促进作用． 904L 不锈钢基体和焊接区的腐蚀主要由电化学 反应步骤控制，两者的 Nyquist 图特征相似，均由单一的容抗弧构成，有一个时间常数． 基体的耐蚀性能优于焊接区． 关键词 不锈钢; 硫酸; 焊接; 耐蚀性; 动电位极化; 电化学阻抗谱 分类号 TG142. 71 Corrosion resistance of 904L stainless steel welding joints in concentrated sulfuric acid XIANG Song1，2)  ，ZENG Hong-tao 1，2) ，YANG Yang1，2) ，HE Yong-gang3) ，LIU Song-lin3) 1) School of Materials and Metallurgy，Guizhou University，Guiyang 550025，China 2) Guizhou Provincial Key Laboratory for Mechanical Behavior and Microstructure of Materials，Guiyang 550025，China 3) Guizhou Wengfu Lantian Fluorine Chemical Co． ，Ltd． ，Fuquan 550508，China  Corresponding author，E-mail: xiangs221@ 163． com ABSTＲACT Potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy ( EIS) were used to investigate the corrosion resistance of 904L stainless steel welding joints in concentrated sulfuric acid，and the corrosion mechanisms were analyzed in brief． Ex￾perimental results show that there are no significant changes in cathodic polarization curves of the weld zone and the substrate，both of them are hydrogen reduction reaction process while an opposite trend is seen upon the anodic polarization curves． Compared with the substrate，the corrosion potential of the wilding zone decreases while the anode current increases． Welding contributes to the anode re￾action． The corrosion of the substrate and the weld zone is mainly controlled by the electrochemical step． Both Nyquist graphs are simi￾lar，which are composed of a single capacitive reactance arc，having a time constant． The corrosion resistance of the substrate is superi￾or to the weld zone． KEY WOＲDS stainless steel; sulfuric acid; welding; corrosion resistance; potentiodynamic polarization; electrochemical impedance spectroscopy 收稿日期: 2012--11--14 基金项目: 贵州省工业攻关项目( 20103016) ; 贵州省社会发展攻关项目( 20133072) ; 贵州省优秀青年科技人才培养对象项目( 201315) ; 贵阳市 科技局资助项目( 201120558) DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． 01． 011; http: / /journals． ustb． edu． cn 904L 奥氏体不锈钢是一种高铬镍钼超级奥氏 体不锈钢，对均匀腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、 应力腐蚀开裂和一般性腐蚀都有良好的耐腐蚀性 能，因此被越来越多地应用于建筑、核电、石油、化工 等领域［1--2］． 在工业应用中，焊接是 904L 不锈钢加 工中不可或缺的一道工序，但在焊接过程中熔合区 和热影响区容易产生偏析［3--5］，析出碳化物、σ 相、χ 相、Cr 的氮化物和二次奥氏体等会影响不锈钢的耐 蚀性能及力学性能，从而影响了 904L 不锈钢容器的 使用寿命［6--9］．