SA 335 P91接头在高温熔盐环境下的腐蚀行为研究——焊接工艺与填充材料对比分析

《Scientific Reports》：A comparative investigation on molten salt hot corrosion of GTA and SMA-welded super-heater pipes of 70 MW CFBC boilers

　　

摘要

管状SA 335 P91接头通常用作循环流化床锅炉的过热蒸汽管道。本研究采用气体保护钨极电弧焊和焊条电弧焊工艺，分别使用ErNiCrMo-3和E9018 B9填充材料，对类似的SA 335 P91接头进行了高温腐蚀研究。高温腐蚀研究在770 ± 1?C条件下进行，采用Na₂SO₄+60% V₂O₅熔融盐混合物，对母材以及气体保护钨极电弧焊和焊条电弧焊接头进行50次循环试验。为预测腐蚀动力学，进行了热重分析。使用扫描电子显微镜/能谱分析系统地描述了焊接件和母材表面形成的氧化层，并通过X射线衍射分析检查了氧化层的相组成。研究表明，富镍填充材料的熔合区试样因形成尖晶石氧化物（NiFe₂O₄）而表现出优越的抗氧化性，该氧化物可作为保护屏障阻止腐蚀介质的渗透。截面扫描电子显微镜图像和X射线衍射结果证实，氧化焊接件上形成的薄氧化层与基体具有良好的结合力。E9018 B9焊缝区域出现鼓泡现象，且更容易发生劣化。因此，推荐使用ERNiCrMo-3填充材料采用气体保护钨极电弧焊工艺连接循环流化床锅炉中使用的P91金属接头。