奥氏体及铁素体-奥氏体双相不锈钢焊接接头和熔敷金属腐蚀试验方法(T-CWAN 0082—2022).pdf

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1、 ICS 25.160.01 CCS J 33 T/CWAN 00822022 cbh 更好听个人 奥氏体及铁素体-奥氏体双相不锈钢 焊接接头和熔敷金属腐蚀试验方法 Corrosion test method for welded joints and deposited metal of austenitic and ferritic-austenitic duplex stainless steel 2022-09-14 发布 2022-11-01 实施 中国焊接协会中国焊接协会 发布发布 团体标准团体标准 T/CWAN 00822022 II 目 次 前言.III 1 范围.1 2 规范

2、性引用文件.1 3 试件制备.1 4 试样制备及取样.2 5 晶间腐蚀试验方法.4 6 点腐蚀试验方法.5 附录 A（资料性）晶间腐蚀试验溶液适用范围.7 附录 B（资料性）报告模板.8 T/CWAN 00822022 III 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由中国焊接协会提出并归口。本文件起草单位：北京金威焊材有限公司、渤海造船厂集团有限公司、山推工程机械股份有限公司、中冶建筑研究总院有限公司、天津市特种设备监督检验技术研究院、福建青拓特钢技术研究有限公司、哈尔滨焊接研究院有限公司、福建省特种设备检验研究院

3、、华北水利水电大学、合肥工业大学。本文件主要起草人：李伟、刘殿宝、王彩凤、王学东、马青军、王磊、朱海滨、江来珠、王立志、徐锴、马一鸣、肖祥勇、徐亦楠、周庆龙、黄瑞生、韦晨、方乃文、孙明辉、冯家玮、吴满鹏、杨义成、魏兴明、王星星、武鹏博、孙徕博、刘大双、李洋。T/CWAN 00822022 1 奥氏体及铁素体-奥氏体双相不锈钢 焊接接头和熔敷金属腐蚀试验方法 1 范围 本文件规定了奥氏体及铁素体-奥氏体双相不锈钢焊接接头和熔敷金属腐蚀试验方法的试件制备、试样制备及取样、试验仪器和设备、试验步骤、试验结果和试验报告。本文件适用于检验奥氏体和铁素体-奥氏体双相不锈钢（以下简称双相不锈钢）焊接接头和熔

4、敷金属的晶间腐蚀和点腐蚀倾向。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法 GB/T 622 化学试剂 盐酸 GB/T 625 化学试剂 硫酸 GB/T 665 化学试剂 无水硫酸铜（II）（硫酸铜）GB/T 983 不锈钢焊条 GB/T 2481.1 固结磨具用磨料 粒度组成的检测和标记 第 1 部分：粗磨粒 F4F220 GB/T 3323.1 焊缝无损检测 射线检测 第 1 部分：X 和伽玛

5、射线的胶片技术 GB/T 4334 金属和合金的腐蚀 奥氏体及铁素体-奥氏体（双相）不锈钢晶间腐蚀试验方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 16545 金属和合金的腐蚀 腐蚀试样上产物的清除 GB/T 17853 不锈钢药芯焊丝 GB/T 17854 埋弧焊用不锈钢焊丝-焊剂组合分类要求 GB/T 18590 金属和合金的腐蚀 点蚀评定方法 GB/T 29713 不锈钢焊丝和焊带 HG/T 3474 化学试剂 六水合三氯化铁（三氯化铁）3 试件制备 3.1.1 焊接接头试件制备应符合焊接工艺规程或技术文件规定；若无规定，则应由供需双方协商确定。3.1.2 熔敷

6、金属试件制备应符合 GB/T 983、GB/T 17853、GB/T 17854、GB/T 29713 中熔敷金属力学性能试件制备要求，试板宽度可减少至 80 mm。3.1.3 焊接完成的试件应按照 GB/T 3323.1 进行无损检测，并标记缺欠位置，应保证足够的无缺欠位置用于加工试样，否则应重新制备试件。4 试样制备及取样 4.1 总则 T/CWAN 00822022 2 4.1.1 焊接接头试样应在与产品钢材相同且焊接工艺也相同获得的试件上加工；熔敷金属试样应在焊接材料批次相同且焊接工艺相同获得的试件上加工。4.1.2 允许避开缺欠位置取样。4.1.3 试样可采用机加工或热加工进行切取。

7、若使用机加工，应对试样断面进行研磨，以消除剪切的影响；若使用热加工，则应进一步对试样断面进行机加工（包括铣、刨、磨等机加工方式），以消除高温对材料性能的影响。4.1.4 焊接接头试样应包括母材、热影响区及焊缝金属。4.1.5 试样上有氧化皮附着时，应用切削或研磨的方式去除。4.1.6 试验前试样应使用非氯化物脱溶剂脱脂冲洗并干燥。4.2 晶间腐蚀试样 4.2.1 晶间腐蚀试样尺寸及制备要求见表 1。在切取和磨制过程中应防止表面过热，加工后的试样表面粗糙度 Ra 值不宜大于 0.8 m。对无法精磨的试样，可由供需双方协商确定。4.2.2 需要敏化处理的试样，应在敏化处理后进行磨制，敏化处理制度由

8、供需双方协商确定。4.3 点腐蚀试样 4.3.1 点腐蚀试样尺寸及制备要求见表 1。在切取和磨制过程中应防止表面过热。4.3.2 试样的所有表面应用粒度符合 GB/T 2481.1 规定的砂纸进行研磨，最后用粒度为 W20 的水砂纸进行湿磨。4.3.3 使用游标卡尺测量试样尺寸。4.3.4 试验前称量试样质量，精确到 0.1 mg。表 1 晶间腐蚀及点腐蚀试样尺寸及制备要求 类别 直径 D mm 试样尺寸a mm 数量 说明c 长 宽 厚b 管子对接横向焊缝 D60 50 34 2 取平行于焊缝的舟形试样，焊缝位于试样中部，见图1；对于舟形试样，试样母材边缘至熔合线距离，两面均不小于 10mm

9、。晶间腐蚀试验后每个试样均弯曲两个检验面。点腐蚀试样应去除焊缝余高，使其与母材齐平。D60 取垂直于焊缝的纵向弧形试样，晶间腐蚀试样的数量加倍，焊缝位于弧形试样中部，如图 2 所示。晶间腐蚀试验后弯曲时，焊缝熔合线位于弯曲中心。点腐蚀试样要求同上。管子纵向焊缝 取平行于焊缝的纵向弧形试样，焊缝位于试样中部，见图 3。试样母材边缘至熔合线距离，两面均不小于10mm。当试件厚度4mm 时，晶间腐蚀试样内外表面不进行加工，试样内外表面不进行加工，试验后每个试样均弯曲两个检验面。点腐蚀试样要求同上。平板对接焊缝d 20 10 按图 4 取样，焊缝位于中部，试验后弯曲相应的一个检验面。点腐蚀试样要求同上

10、。熔敷金属 10 按图 5 取样，试验后每个试样均弯曲两个被检验面。T/CWAN 00822022 3 a 当试件无法制备满足要求的试样尺寸时，由供需双方协商确定后可制备其他尺寸试样。b 焊接接头试件厚度4 mm 时，可从一面减薄至 4 mm，保留面作为接触腐蚀介质的面，并作为弯曲试验的受拉面。c 如因试样尺寸有限无法对同一试样的两个被检验面进行弯曲，则可取两个试样，分别弯曲两个试样的不同检验面，作为代替试验。同时，取样时标记出两个试样的检测面。d 交叉焊缝取样应符合 GB/T 4334 表 2 要求。图 1 管子对接横向焊缝舟形取样示意图 图 2 管子对接横向焊缝纵向弧形取样示意图样 图 3

11、 管子纵向焊缝纵向弧形取样示意图 说明：1舍弃；2试样；3焊接试件；4舍弃。图 4 平板对接焊缝取样 T/CWAN 00822022 4 5 晶间腐蚀试验方法 5.1 试验溶液 试验应选用下列溶液中一种。5.1.1 将 100 g 符合 GB/T 665 的分析纯硫酸铜（CuSO4 5H2O）溶解于 700 mL 蒸馏水或去离子水中，再加入 100 mL 符合 GB/T 625 的优级纯硫酸，用蒸馏水或去离子水稀释至 1000 mL，配置成 16%硫酸-硫酸铜溶液。5.1.2 将 250 mL 符合 GB/T 625 的优级纯硫酸加入 750 mL 蒸馏水或去离子水中，再加入 110 g 符合

12、GB/T 665 的分析纯硫酸铜(CuSO4 5H2O)，配制成 35%硫酸-硫酸铜溶液。5.1.3 将 280 mL 符合 GB/T 625 的优级纯硫酸加入 720 mL 蒸馏水或去离子水中,再称取 25 g 水合硫酸 铁Fe2(SO4)3 xH2O，硫酸铁约 75%(质量分数)加入上述硫酸溶液中，配制成 40%硫酸-硫酸铁溶液。5.2 试验仪器和设备 5.2.1 推荐使用带回流冷凝器的磨口锥形烧瓶。5.2.2 使用能使试验溶液保持微沸状态的加热装置。5.3 试验条件和步骤 5.3.1 在烧瓶底部铺上一层质量分数不小于 99.5%的铜屑，铜屑与溶液之比至少为 50 g/L，然后放置试样在铜

13、屑垫上。保证每个试样与铜屑接触的情况下，同一烧瓶中允许放置一个及以上取自同一试件的试样，试样之间要互不接触。5.3.2 试验溶液量应按试样表面积计算，当使用 16%硫酸-硫酸铜溶液作为试验溶液时，溶液量不少于8 mL/cm2，35%硫酸-硫酸铜溶液与 40%硫酸-硫酸铁溶液量应不少于 10 mL/cm2。试验溶液应至少高出试样上表面 20 mm。5.3.3 将烧瓶放在加热装置上，通以冷却水，加热试验溶液，使之保持微沸状态。试验连续 20 h 5 h，供需双方可协商更长的试验时间。5.3.4 试验后取出试样，洗净、干燥、弯曲。5.3.5 每次试验用新的溶液。5.4 试验结果评定 5.4.1 使用

14、直径不大于试样厚度 4 倍的压头进行弯曲试验，弯曲角度不小于 90，直辊间距离应符合GB/T 232 规定。管子对接横向焊缝的舟形试样及管子纵向焊缝的弧形试样沿垂直焊缝方向进行弯曲，管子对接横向焊缝的弧形焊缝及平板对接焊缝沿熔合线进行弯曲。5.4.2 弯曲后的试样在 10 放大镜下观察试样表面是否有因晶间腐蚀而产生的裂纹。注：如果怀疑裂纹是由于弯曲产生的裂纹，可对一未经过腐蚀试验的试样进行同样的弯曲，弯曲后进行比较，便可认定在腐蚀试验试样上观察的裂纹是否是由于晶间腐蚀造成的。5.4.3 试样不能进行弯曲评定或弯曲的裂纹难以判定时，则采用金相法。试样经浸蚀后（不得腐蚀），在显微镜下观察（150

15、500），允许的晶间腐蚀深度由供需双方协商确定。5.5 试验报告 试验报告应至少包括以下内容：图 5 熔敷金属取样示意图 T/CWAN 00822022 5 a）标准编号及名称；b）试验溶液及试验时间；c）试件的母材标准、规格、炉号、批号等信息；d）使用的焊接材料标准、规格、型号、批号等信息；e）焊接工艺参数及敏化工艺；f）试样的名称及尺寸面积；g）试样弯曲用压头直径、直辊间距离、弯曲角度及 10 放大镜下观察后，晶间腐蚀倾向结果；h）如果使用金相法判定时，应记录放大倍数、腐蚀形貌及深度等信息。6 点腐蚀试验方法 6.1 试验溶液 试验应选用下列溶液中一种。6.1.1 把符合 HG/T 347

16、4 规定的分析纯三氯化铁（FeCl3 6H2O）100 g 溶于 900 mL 蒸馏水或去离子水中，配制成 6%FeCl3溶液。6.1.2 把符合 GB/T 622 规定的优级纯盐酸和蒸馏水或去离子水配制成 0.05 mol/L 的盐酸溶液，把符合HG/T 3474 规定的分析纯三氯化铁（FeCl36H2O）100 g 溶于 900 mL 0.05 mol/L 盐酸溶液中，配制成0.16%HCl+6%FeCl3溶液。注：对于一些较耐腐蚀的不锈钢焊接接头或熔敷金属，可由供需双方协商使用更高的浓度 FeCl3溶液。6.2 试验仪器和设备 6.2.1 推荐使用带回流冷凝器的磨口锥形烧瓶或烧杯等作为试

17、验容器。6.2.2 采用适当形状的玻璃支架，使试样保持于试验溶液的中部。6.2.3 采用能使试验溶液保持在规定温度的恒温（水浴）槽。6.3 试验条件和步骤 6.3.1 将配置好的试验溶液倒入试验容器中，试验溶液量应按试样表面积计算，其量不少于 20 mL/cm2。将试验容器放入恒温槽中。如果试验选用 6%FeCl3溶液，则加热至 22 1，连续试验 72 h，若选用0.16%HCl+6%FeCl3溶液，则加热至 35 1，连续试验 24h。可根据不锈钢种类，预期的服役环境等，由供需双方协商确定试验温度和时间。6.3.2 试验溶液达到规定温度后，将试样放到溶液中的支架上，浸泡相应的试验时间。如选

18、用的试验容器不带回流冷凝器，应在容器上盖上表面皿等以防止溶液蒸发。6.3.3 同一试验容器中允许放置一个及以上取自同一试件的试样，试样之间要互不接触。6.3.4 每次试验结束后，取出试样按 GB/T 16545 中规定的方法，清除腐蚀产物，洗净，干燥后称重。6.3.5 每次试验用新的溶液。6.4 试验结果评定 6.4.1 在试样表面应无肉眼可见的点蚀。6.4.2 耐点蚀性可以用腐蚀率表示，腐蚀率按式 1 计算，单位为 g/(m2h)。应由供需双方协商确定腐蚀率的合格指标，2 个试样均应符合相关规定要求。T/CWAN 00822022 6 前后腐 蚀 率=WWS t （1）式中：W前试验前试样的

19、质量，单位为克（g）；W后试验后试样的质量，单位为克（g）；S 试样总面积，单位为平方米（m2）；t 试验时间，单位为小时（h）。计算结果按 GB/T 8170 进行数值修约，修约到小数点后 2 位。由供需双方协商确定，也可采用 GB/T 18590 中的评定方法。6.5 试验报告 试验报告应至少包括以下内容：a）标准编号及名称；b）试验溶液及试验时间；c）试件的母材标准、规格、炉号、批号等信息；d）使用的焊接材料标准、规格、型号、批号等信息；e）焊接工艺参数；f）试样的名称、试验前试样的质量、试验后试样的质量及尺寸面积；g）试样的腐蚀率或腐蚀坑的大小、形状、密度；h）试验后，试样的表面宏观形

20、貌。T/CWAN 00822022 7 附录 A（资料性）晶间腐蚀试验溶液适用范围 表 A.1 给出了 3 种晶间腐蚀试验溶液的适用范围。表 A.1 晶间腐蚀试验溶液的适用范围 试验溶液 奥氏体不锈钢 焊接接头或熔敷金属 铁素体-奥氏体双相不锈钢 焊接接头或熔敷金属 Cr/%Mo/%Cr/%Mo/%16%硫酸-硫酸铜溶液 16 3 16 3 35%硫酸-硫酸铜溶液 20 24 20 2 40%硫酸-硫酸铁溶液 17 3 20 3 25 2 T/CWAN 00822022 8 附录 B（资料性）报告模板 B.1 晶间腐蚀试验推荐报告模板。报告编号：样品名称 母材 牌号 焊材 牌号 规格mm 规格

21、mm 炉号 型号 批号 批号 标准 标准 试验溶液 试验时间 h 敏化处理工艺 检测标准 试样尺寸 cm 试样表面积 cm2 焊接工艺参数 层/道数 焊接电流 A 电弧电压 V 焊接速度 mm/min 保护气体及流量 L/min 压头直径 mm 直辊间距离 mm 弯曲角度 检验结果:检验设备 检验结论 备注 检验人 审核人 批准人 检验日期 审核日期 批准日期 T/CWAN 00822022 9 B.2 点腐蚀试验推荐报告模板。报告编号：样品名称 母材 牌号 焊材 牌号 规格mm 规格mm 炉号 型号 批号 批号 标准 标准 试验溶液 试验时间 h 检测标准 试样尺寸 cm 试样表面积 cm2 试验前试样的质量 g 试验后试样的质量 g 腐蚀率 g/(m2h)标准规定/技术要求值g/(m2h)焊接工艺参数 层/道数 焊接电流 A 电弧电压 V 焊接速度 mm/min 保护气体及流量 L/min 检验结果:检验设备 检验结论 备注 检验人 审核人 批准人 检验日期 审核日期 批准日期