·70 北京科技大学学报 第36卷 本文结合实际生产，研究基材和焊接接头在 分如表1所示.焊材采用AVESTA904LAC/DC,焊 89%浓硫酸溶液中的耐蚀性能，并通过测定结果探 接方式采用人工双面焊，用王水腐蚀金相组织如图 讨904L不锈钢基材和焊接接头耐蚀机制，为压力容 1所示.由图可知，基材为等轴奥氏体晶粒，有一定 器的生产提供理论支持. 量的孪晶：焊接接头为胞状晶、树枝状晶和等轴晶 1实验材料和方法 电化学试样尺寸为1cm×1cm×0.3cm,背面焊 接C山导线，用环氧树脂包封.实验前试样用金相砂 采用瑞典OUTOKUMPU AVESTA公司生产的 纸由0号逐级打磨至5号，用抛光音进行抛光，然后 超低碳奥氏体不锈钢904L作为实验材料，其化学成 依次用去离子水、丙酮和无水乙醇清洗后吹干待用. 表1904L奥氏体不锈钢的化学成分（质量分数） Table 1 Chemical composition of 904L austenite stainless steel % C Cr Ni Mo Mn Si P Cu 0.02 19~23 23-28 4.0-5.0 0.20 1.0 0.035 0.045 1.0-2.0 100m 图1904L不锈钢基材和焊接接头处的显微金相组织.(a)基体：(b)热影响区；(c)焊接区 Fig.1 Microstructures of the 904L stainless steel base material and welding joint:(a)base metal:(b)HAZ (heat affected zone):(c)weld zone 动电位极化曲线测试在法国Bio-Logic VSP电 剂，测试中扰动电位为10mV,扫描速率范围为100 化学工作站进行，实验采用经典的三电极体系， kHz~10MHz.测试结果采用Ec-Lab自带软件进行 904L基材及焊接接头作为工作电极，Pt电极作为辅 拟合. 助电极，由于腐蚀介质腐蚀性极强，用特制的P/ 2 Pt0,丝作为参比电极@，溶液体积为0.5L.本文所 实验结果与讨论 有电位如无特殊说明，均相对于所用的参比电极而 图2为904L奥氏体不锈钢基材和焊接区在浓 言.测试时先将工作电极在-0.7V下极化5min, 硫酸中的开路电位随时间的变化曲线.在开路电位 以去除试样表面的氧化膜，然后将工作电极在浓硫 下放置于浓硫酸溶液中浸泡40min,904L不锈钢基 酸溶液中静止浸泡40min后以2mV·s-1的扫描速 材和焊接区在浓硫酸溶液中的腐蚀电位E在极短 率进行动电位极化实验（常温）. 的时间内迅速到达一定的数值，随着时间的延长逐 电化学交流阻抗(EIS)在VSP电化学工作站用 渐趋于一个稳定的值.电位变化主要是由阴极还原 三电极体系完成.测试溶液为98%硫酸分析纯试 引起的m.基材的腐蚀电位Em稳定在-335mV,北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 本文结合实际生产，研究基材和焊接接头在 89% 浓硫酸溶液中的耐蚀性能，并通过测定结果探 讨 904L 不锈钢基材和焊接接头耐蚀机制，为压力容 器的生产提供理论支持． 1 实验材料和方法 采用瑞典 OUTOKUMPU AVESTA 公司生产的 超低碳奥氏体不锈钢 904L 作为实验材料，其化学成 分如表 1 所示． 焊材采用 AVESTA 904LAC /DC，焊 接方式采用人工双面焊，用王水腐蚀金相组织如图 1 所示． 由图可知，基材为等轴奥氏体晶粒，有一定 量的孪晶; 焊接接头为胞状晶、树枝状晶和等轴晶． 电化学试样尺寸为1 cm × 1 cm × 0. 3 cm，背面焊 接 Cu 导线，用环氧树脂包封． 实验前试样用金相砂 纸由 0 号逐级打磨至 5 号，用抛光膏进行抛光，然后 依次用去离子水、丙酮和无水乙醇清洗后吹干待用． 表 1 904L 奥氏体不锈钢的化学成分( 质量分数) Table 1 Chemical composition of 904L austenite stainless steel % C Cr Ni Mo Mn Si S P Cu 0. 02 19 ～ 23 23 ～ 28 4. 0 ～ 5. 0 0. 20 1. 0 0. 035 0. 045 1. 0 ～ 2. 0 图 1 904L 不锈钢基材和焊接接头处的显微金相组织． ( a) 基体; ( b) 热影响区; ( c) 焊接区 Fig． 1 Microstructures of the 904L stainless steel base material and welding joint: ( a) base metal; ( b) HAZ ( heat affected zone) ; ( c) weld zone 动电位极化曲线测试在法国 Bio-Logic VSP 电 化学 工 作 站 进 行，实验采用经典的三电极体系， 904L 基材及焊接接头作为工作电极，Pt 电极作为辅 助电极，由于腐蚀介质腐蚀性极强，用特制的 Pt / PtO2丝作为参比电极［10］，溶液体积为 0. 5 L． 本文所 有电位如无特殊说明，均相对于所用的参比电极而 言． 测试时先将工作电极在 － 0. 7 V 下极化 5 min， 以去除试样表面的氧化膜，然后将工作电极在浓硫 酸溶液中静止浸泡 40 min 后以 2 mV·s － 1 的扫描速 率进行动电位极化实验( 常温) ． 电化学交流阻抗( EIS) 在 VSP 电化学工作站用 三电极体系完成． 测试溶液为 98% 硫酸分析纯试 剂，测试中扰动电位为 10 mV，扫描速率范围为 100 kHz ～ 10 MHz． 测试结果采用 Ec-Lab 自带软件进行 拟合． 2 实验结果与讨论 图 2 为 904L 奥氏体不锈钢基材和焊接区在浓 硫酸中的开路电位随时间的变化曲线． 在开路电位 下放置于浓硫酸溶液中浸泡 40 min，904L 不锈钢基 材和焊接区在浓硫酸溶液中的腐蚀电位 Ecorr在极短 的时间内迅速到达一定的数值，随着时间的延长逐 渐趋于一个稳定的值． 电位变化主要是由阴极还原 引起的［11］． 基材的腐蚀电位 Ecorr稳定在 － 335 mV， ·70·