激光焊对新型含氮奥氏体不锈钢组织演变与腐蚀行为的影响

青山集团开发出了QN2109新型含氮奥氏体不锈钢，目前仍处于应用拓展阶段，而焊接是不锈钢在应用中的主要连接方式之一，在众多的焊接方式中，激光焊是一种较为先进的焊接手段，它的能量密度非常高，焊接速率快，因此只需要较低的热输入，便可获得高质量的焊缝。本文研究了激光焊接后QN2109的腐蚀性能变化与微观组织演变。利用EPMA确定了熔合区铁素体/奥氏体两相不同的元素偏析现象，铁素体化元素Cr、Mo偏析至铁素体，奥氏体化元素Mn、Ni、N偏析至奥氏体，并通过MFM确定了熔合区铁素体和奥氏体两相的相对位置并利用SKPFM进行腐蚀倾向的测定，发现奥氏体和铁素体之间没有形成明显的电位差，与已有研究对比，证明了氮元素在奥氏体中的偏析显著增强了其在酸性环境中的耐蚀能力。通过ONH分析仪证明了熔合区发生的氮损失现象，且激光焊功率越大氮损失越严重。点蚀电位和CPT的结果表明激光焊后焊接件的整体点蚀性能随激光功率增加而下降但熔合区反而升高，结合OTS夹杂物分析统计了激光焊接前后夹杂物数量和面积的变化，发现激光焊导致了熔合区夹杂物数量和面积的降低，说明氮损失降低了整体性能但夹杂物变少提升了熔合区的点蚀性能。

上述结果以“Effects of laser welding on the microstructure evolution and corrosion resistance of a novel nitrogen-containing austenitic stainless steel QN2109”为题发表于《Journal of Materials Research and Technology》期刊上，上述研究得到了国家自然科学基金和上海市自然科学基金的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.03.012

Updated on Oct. 07, 2023.

---