Q690钢激光-MIG复合焊焊缝耐腐蚀性能研究

周倩雯; 严春妍; 聂榕圻; 陈锦伊; 田展鹏; 张可召

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.18

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专辑

Q690钢激光-MIG复合焊焊缝耐腐蚀性能研究
Research on Corrosion Resistance of Hybrid Laser-MIG Weld Metal of Q690 Steel
2024年54卷第4期页码：123-128
收稿：2023-05-26，

修回：2024-03-23，

纸质出版：2024-04-25
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.18
稿件说明：

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周倩雯，严春妍，聂榕圻，等.Q690钢激光-MIG复合焊焊缝耐腐蚀性能研究［J］.电焊机，2024，54（4）：123-128. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.18.

ZHOU Qianwen, YAN Chunyan, NIE Rongqi, et al.Research on Corrosion Resistance of Hybrid Laser-MIG Weld Metal of Q690 Steel[J].Electric Welding Machine, 2024, 54(4): 123-128. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.04.18.

摘要

采用焊接效率较高的激光电弧复合焊对Q690钢中厚板（16 mm）进行焊接试验，分析不同激光功率下焊接接头的显微组织和晶粒尺寸的变化，及其开路电位、交流阻抗谱、极化曲线和腐蚀形貌，探讨激光功率对焊缝电化学腐蚀行为的影响规律。结果表明，激光-MIG复合焊焊缝的显微组织由大量针状铁素体和少量侧板条铁素体、粒状贝氏体组成，其中电弧区的针状铁素体、侧板条铁素体含量多于激光区，电弧区的晶粒尺寸比激光区略大；粗晶热影响区显微组织主要由板条马氏体组成。随着激光功率的增加，焊缝中粒状贝氏体含量减少，针状铁素体和侧板条铁素体含量增加。当激光功率从1.5 kW增至2.5 kW时，焊缝的开路电位上升，容抗弧半径增加，极化电阻变大，极化曲线有右移倾向，自腐蚀电流密度下降，耐腐蚀性能提高。但当激光功率增至3.0 kW时，由于组织过于粗大，耐腐蚀性能反而下降。激光功率为2.5 kW时，复合焊焊缝的耐腐蚀性能最佳。

Abstract

The hybrid laser arc welding with high efficiency were conducted on Q690 medium thick plate. The microstructure transformation and grain size change of the welded joint under different laser powers were analyzed. The open circuit potential

polarization curve

and EIS of the weld metal under different laser powers were tested

and the effect of laser power on the electrochemical corrosion behavior of the hybrid weld metal was obtained. The results showed that the microstructure of the laser-MIG hybrid welding metal was composed of a large amount of acicular ferrite and a small amount of side plate ferrite and granular bainite. The amount of acicular ferrite and side plate ferrite in the arc zone was greater than those in the laser zone

and the grain size in the arc zone was slightly larger than that in the laser zone. The microstructure of the coarse grain heat affected zone was composed of lath martensite. With the increasing of laser power

the content of granular bainite decreased

and the content of acicular ferrite and side plate ferrite increased in the weld metal. When the laser power increased from 1.5 kW to 2.5 kW

the open circuit potential of the weld metal

the diameters of capacitive loops in Nyquist plot and the polarization resistance all increased

the polarization curve tended to shift right

the self-corrosion current density decreased

and the corrosion resistance improved. The weld metal under 2.5 kW laser power showed the best corrosion resistance.

关键词

Keywords

references

Guo H ， Wei H ， Li G ， et al . Experimental research on fatigue performance of butt welds of corroded Q690 high strength steel ［J］. Journal of Constructional Steel Research ， 2021 ， 184 ： 106801 .

张庆素，陈振业，陈波，等 . Q690抗震耐蚀钢埋弧焊熔敷金属性能研究［J］. 电焊机， 2022 ， 52 （ 3 ）： 105 - 110 .

Zhang Q S ， Chen Z Y ， Chen B ， et al . Research on the Mechanical Properties of Q690 Seismic and Corrosion Resistant Steel Submerged Arc Welding Deposited Metal ［J］. Electric Welding Machine ， 2022 ， 52 （ 3 ）： 105 - 110 .

Wang W ， Wang K ， Kodur V ， et al . Mechanical properties of high-strength Q690 steel at elevated temperature ［J］. Journal of Materials in Civil Engineering ， 2018 ， 30 （ 5 ）： 04018062 .

Acherjee B . Hybrid laser arc welding： State-of-art review ［J］. Optics & Laser Technology ， 2018 ， 99 ： 60 - 71 .

王凯，易耀勇，卢清华，等 . 基于窄间隙焊接的热模拟峰值温度对Q690高强钢腐蚀行为的影响［J］. 中国腐蚀与防护学报， 2018 ， 38 （ 5 ）： 447 - 454 .

WANG K ， YI Y Y ， LU Q H ， et al . Effect of Peak Temperatures on Corrosion Behavior of Thermal Simulated Narrow-gap Weld Q690 High Strength Steel ［J］. Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection ， 2018 ， 38 （ 5 ）： 447 - 454 .

姜心怡，严春妍，周倩雯，等 . X80管线钢激光-MIG复合焊焊缝耐腐蚀性分析［J］. 电焊机， 2022 ， 52 （ 04 ）： 51 - 57 .

JIANG X Y ， YAN C Y ， ZHOU Q W ， et al . Corrosion Resistance Analysis of Hybrid Welded Metal of X80 Pipeline Steel ［J］. Electric Welding Machine ， 2022 ， 52 （ 04 ）： 51 - 57 .

Liu P ， Han S ， Yi Y ， et al . Corrosion Behavior of Welded Joint of Q690 with CMT Twin ［J］. International Journal of Corrosion ， 2018 ， 2018 ： 1 - 9 .

Zhang H ， Hao F ， Zhang Y ， et al . Corrosion behavior and mechanism of the high-strength low-alloy steel joined by multilayer and multipass welding method ［J］. Materials and Corrosion ， 2022 ， 73 （ 11 ）： 1826 - 1832 .

Qi X ， Wang X ， Shen X ， et al . Study on In-Situ Nucleation， Growth Kinetics and Crystallographic Structure of Acicular Ferrite in X100 Pipeline Steel Welds ［J］. Metals and Materials International ， 2023 ， 29 ： 2623 - 2635 .

Qi X ， Wang X ， Di H ， et al . Acicular ferrite nucleation mechanism in laser-MAG hybrid welds of X100 pipeline steel ［J］. Materials Letters ， 2021 ， 304 ： 130603 .

Zhang Y ， Xiao J ， Liu W ， et al . Effect of welding peak temperature on microstructure and impact toughness of heat-affected zone of Q690 high strength bridge steel ［J］. Materials ， 2021 ， 14 （ 11 ）： 2981 .

Sun M ， Du C ， Liu Z ， et al . Fundamental understanding on the effect of Cr on corrosion resistance of weathering steel in simulated tropical marine atmosphere ［J］. Corrosion Science ， 2021 ， 186 ： 109427 .

Shang F ， Chen J ， Song X ， et al . Strength-ductility and corrosion resistance match mechanism of bainite/martensite dual phase 30Cr15MoY alloy steel ［J］. Materials Science and Engineering：A ， 2022 ， 832 ： 142477

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