焊后热处理对SUS304不锈钢管焊接接头组织及性能的影响

 浙江至德钢业有限公司技术人员发现SUS304不锈钢管随着热处理时间的延长，焊缝中铁素体含量减少，有少量的（Fe，Cr）23C6析出。热影响区铁素体含量减少，（Fe，Cr）23C6逐渐增多。母材组织随热处理时间的延长析出物的数量增多，晶界析出物不断向晶内生长，晶内多呈层片状、条状和粒状。900℃下SUS304不锈钢随着热处理时间的延长析出物基本消失，晶界变清晰，多数孪晶被吞并溶解。

 奥氏体组织变均匀，随着热处理时间的延长，焊缝的自腐蚀电位逐渐下降，点蚀电位逐渐降低，SUS304不锈钢管越来越容易发生腐蚀，耐蚀性下降。母材的耐蚀性也逐渐下降，下降的幅度呈先快后慢。500℃和700℃条件下，随着热处理时间的延长，抗拉强度逐渐递减，减小速率先快后慢，900℃下抗拉强度基本不变。断裂位置均发生在热影响区。SUS304不锈钢管拉伸断口的断裂机制为微空聚集型断裂。在拉伸过程中生成的析出物成为孔洞的形核质点，SUS304不锈钢管热处理时间越长，析出物越多，时效脆化越严重，抗拉强度越低。

 SUS304不锈钢管热处理温度越高，焊缝和热影响区铁素体向奥氏体转变速率越快。在700℃焊缝区和热影响区析出的（Fe，Cr）23C6量最多。母材中析出物的数量随热处理温度的升高而增加，粒径也相应增大，高于700℃温度，析出相的数量会随着热处理温度的升高逐渐减少。焊缝区在敏化温度区间热处理过程中，随着温度的升高，铁素体发生溶解向奥氏体转变，最终变为分散的铁素体。分散的铁素体对奥氏体不锈钢抗应力腐蚀性是有益的。故900℃热处理相对于500℃和700℃耐蚀性相对较好。700℃的耐蚀性最低，焊缝区在700℃条件下最为敏感析出物生成量最多，使其耐蚀性最低。母材组织中耐蚀性结果变化与焊缝区相类似，700℃耐蚀性下降幅度最明显。在500℃、700℃、900℃温度范围内，抗拉强度随热处理温度的升高呈先下降后上升的趋势，700℃热处理条件下SUS304不锈钢管抗拉强度和屈服强度最低。当热处理温度为500℃和900℃，500℃和900℃热处理条件下析出相数量相对较少，时效脆化是导致SUS304不锈钢管抗拉强度降低的主要原因。