Page 75 - 理化检验-物理分册2023年第一期

李昱伟, 等: 高温锅炉管 T22 / TP347H 异种钢焊接接头早期失效原因

图1 母材及焊缝的显微组织形貌
焊缝的组织均未见异常。 晶区组织均为回火马氏体+回火索氏体+回火贝氏

焊接接头两侧热影响区的显微组织形貌如图2 体, 部分相变区组织为铁素体+回火贝氏体; TP347H
所示, 可见从焊缝到母材方向, T22钢侧热影响区依 钢侧热影响区的粗晶区、 细晶区与母材组织无明显差
次为粗晶区、 细晶区和部分相变区, 其中粗晶区和细 异, 均为奥氏体+碳化物, 晶界、 孪晶界清晰。

图2 焊接接头两侧热影响区的显微组织形貌
焊接接头两侧熔合区的显微组织形貌如图3所 熔合区附近的焊缝组织有柱状晶特征; T22钢侧熔合

示。由图3可知: T347H 钢侧熔合区有显著的增碳层, 区有脱碳现象, 导致软化, 而 T22钢侧熔合区附近的焊
增碳层中碳元素以铬的碳化物形态析出, 并导致硬化, 缝组织有增碳现象, 产生硬化区, 并可见沿晶裂纹。

图3 焊接接头两侧熔合区的显微组织形貌
1.4 硬度测试 侧的硬度逐渐下降, T22钢、 TP347H 钢侧熔合区的
取焊接接头的纵向试样, 经镶嵌、 磨制、 抛光、 腐 硬度基本一致。
蚀后进行硬度测试, 测试位置为焊接接头中间( 约 2 综合分析
1 / 2壁厚) 处。焊接接头焊缝、 熔合区、 热影响区及
附近母材的硬度变化曲线如图 4 所示。由图 4 可 2.1 异种钢焊接接头的凝固过渡层
知: 从焊缝到熔合区, T22钢、 TP347H 钢侧的硬度 焊接时, 熔化的液态金属冷却, 使熔合线附近半
逐渐升高; 从热影响区至母材, T22钢、 TP347H 钢 熔化段的母材温度降低, 成为焊缝金属凝固时的结

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