0 前言
S32750超级双相不锈钢由于具有较高的Cr，Mo及N含量，同时室温组织中奥氏体与铁素体比例按照约1:1共存，因此具有高强度(其屈服强度一般为奥氏体不锈钢的两倍)、良好的耐Cl-点蚀[1]、耐应力腐蚀及焊接性能等突出优点，在石油化工、制盐、造船等领域得到广泛使用[2-4]。与同级别的超级奥氏体不锈钢254S MO相比，其耐点蚀指数PREN相当，均超过40，但其Ni的含量仅有7%，远低于254S-MO的18%，屈服强度约为254SMO的两倍，这样在保证使用寿命的前提下，材料可进一步减薄，经济性更为显著。
焊接双相不锈钢时，重点在于保证其两相比例以及避免出现有害相[5-6]。对于可填充金属的焊接方法，可以通过使用Ni过合金化的焊材来保证焊缝金属的两相比例[7]。同时，通过控制焊接热输入来控制焊缝金属和HAZ的两相比例，并且避免有害相的析出[8]。而对于制管行业，则希望使用高效、低成本的不填丝自熔焊。由于S32750超级双相不锈钢薄板生产难度大，国内还未实现批量生产，所以目前对于其自熔焊接的研究还很少。
1 试验材料与方法
试验材料为1.2 mm厚的S32750超级双相不锈钢冷轧板材，材料的化学成分列于表1，材料的初始组织中奥氏体与铁素体两相比例接近1：1。焊接试板为两块300 mm×200 mm对接形式，采用自熔TIG焊，不填充焊丝，保护气体为Ar+2.5%N2。焊接试验过程中，通过改变焊接电流获得5组不同热输入条件下的焊接接头，TIG焊接工艺参数列于表2，热效率取1.0。焊接试验后，依照GB/T 4—对焊缝金属进行了N含量的检测，使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察焊接接头不同区域的显微组织、两相比例、析出相及分布，分别在按照ASTM G150(2 mol/L NaCl，800 mV)做了临界点蚀温度(CPT)和ASTM A923方法C(溶液：0.05 mol/L HCl+6% FeCl3；pH=1.3；温度40 ℃；试验时间24 h)进行点蚀试验。
在南水北调受水区内要根据不同区域的地下水情况，分区分类确定地下水生态水位。以地下水生态水位作为地下水合理开采的控制性指标，比较直观地衡量地下水开采情况，保护地下水资源。
近年来，各项科学技术都得到了很大的进步，其中应用比较广泛的一项科学技术就是大数据技术。将大数据技术应用到企业的财务管理中，能够极大的提高财务管理的效率，为企业带来更多的经济效益。但是大数据技术也给财务管理带来了一些挑战，包括对企业财务管理内容的挑战、对财务管理核算方式的挑战以及对财务管理人员的挑战。因此，企业需要对大数据下的财务管理进行创新，比如优化财务管理组织结构以及方式、优化财务核算方式以及提高财务管理人员的专业技能等。这样才能够最大程度的提高财务管理的效率，提高企业的经济效益。
表1 S32750双相不锈钢的化学成分(质量分数，%)
CSiMnPSCrNiMoNFe0.0230.550.950.0210.00125.237.044.110.257 4余量
表2 焊接工艺参数
序号焊接电流I/A电弧电压U/V焊接速度v/(mm·min-1)热输入λ/(J·mm-1)气体流量Q/(L·min-1)11001060010013211010600110133160014130106001301351401060014013
2 试验结果与讨论
2.1 焊接热输入对焊接接头组织的影响
众所周知对于焊接接头而言，合金元素成分和焊接热输入决定焊缝和HAZ的组织，而组织又决定了焊接接头的性能。文中试验采用保护气体为Ar+2.5%N2的不填充焊丝自熔TIG焊接，焊缝的各合金元素中只有N会通过逸出和吸入发生明显变化，其它合金元素成分均变化不大，故对不同焊接热输入下的焊缝进行N含量检测，结果见表3。可见，均与母材的N含量相当，由此可知影响焊缝金相组织只有焊接热输入一个因素。
表3 不同焊接热输入下焊缝金属的N含量
热输入λ/(J·mm-1)N含量W(质量分数,%)1000.256 51100.257 11200.255 61300.254 41400.256 7
图1为不同焊接热输入条件下焊缝的金相组织。图1a为100 J/mm焊接热输入条件下的焊缝金相组织，可见基体组织为铁素体相，晶界和晶内析出了奥氏体相，但奥氏体相并没有完全充满晶界，晶内的奥氏体相比例也较图1b和图1c少。这是由于当焊接热输入较小时，焊接热循环周期较短，在奥氏体析出温度范围内的持续时间较短，奥氏体析出不完全。图1b和图1c分别为110 J/mm和120 J/mm焊接热输入条件下的焊缝金相组织，可见二者组织形貌相似，晶界完全被奥氏体占据，可明显观察到由晶界向晶内生长的魏氏奥氏体组织，晶内也充斥着岛状和有方向性的块状奥氏体组织。这是由于随着焊接热输入的增加，在奥氏体析出温度区间的持续时间延长，奥氏体析出更加完全。李国平等人[9]探究了双相不锈钢TIG焊接接头焊缝中魏氏奥氏体的分解行为，认为魏氏奥氏体的形成与贝氏体的形成相似，都是一种切变+扩散的形成机制，形成后在高温下稳定性较差，随着热输入的增大，焊缝金属在高温下停留的时间越来越长，因此焊缝金属中的魏氏奥氏体越容易发生分解，形成块状奥氏体。所以，晶内的块状奥氏体组织是由魏氏组织经高温停留分解生成的。随着焊接热输入的继续增大，魏氏奥氏体组织分解得越来越多，而块状奥氏体组织的方向性也越来越不明显，最终表现为图1e中的组织形貌，即作为基体的铁素体晶粒显著长大，晶粒内几乎看不到明显的魏氏奥氏体组织，只有弥散的块状和岛状奥氏体组织，块状奥氏体组织也没有了明显的方向性。表4为不同焊接热输入条件下焊缝区域的铁素体含量，与上述金相组织形貌相符[10-12]。
图1 不同热输入下焊缝的金相组织
表4 焊缝区域铁素体含量
热输入λ/(J·mm-1)焊缝铁素体含量(质量分数,%)平均值(%)10055.7,53.7,54.354.611053.4,51.1,53.652.712050.8,50.8,51.050.913050.7,50.4,50.650.614049.1,45.7,41.545.4
2.2 热输入对焊接接头耐蚀性能的影响
图2为不同焊接热输入下的焊接接头与母材的CPT检测曲线。图3为不同焊接热输入下的焊接接头和母材的CPT结果与点蚀试验结果。由图2可见焊接接头试样的电流突增均先于母材，对应的CPT温度如图3所示。100 J/mm热输入下焊接接头的CPT最低，为75 ℃。对于点蚀试验，焊接热输入在110～120 J/mm时，点蚀率较低；当焊接热输入达到130 J/mm时，点蚀率开始增加；当焊接热输入达到140 J/mm时，点蚀率下降，已逼近S32750标准要求的5 mg/(dm2·day)。
对于不锈钢的耐蚀性分析，通常考虑以下几个方面[13]：合金元素和组织的影响。其中合金元素的影响即PREN。而组织影响又可分为相比例导致的合金元素在两相之间分配差异和金属间相导致的局部贫铬现象。进一步地，合金元素在两相之间的分配差异可导致某一相的PREN偏低。由于不同焊接热输入条件下焊缝的N含量均与母材相当，所以各组焊接接头的宏观PREN没有区别。
图2 不同热输入下焊接接头CPT曲线
图3 不同热输入下焊接接头腐蚀性能结果
考虑金属间相的影响。经扫描电镜背散射模式观察，不同焊接热输入条件下的焊缝区域均因冷速过慢导致的无金属间相析出，如σ相。但是，在焊接热输入100 J/mm下的HAZ发现析出物，在其它焊接热输入条件下的HAZ则均未发现析出物，如图4所示。对焊接热输入为100 J/mm的HAZ进行放大及形貌对比分析，证实其析出物出现在高温HAZ的晶粒内，为Cr2N析出，如图5中圆圈标注。Cr2N的析出会使其周围区域贫铬，导致此区域耐蚀性下降，表现为焊接热输入为100 J/mm的试件CPT最低，如图2和图3所示。
考察合金元素在两相之间的分配。对不同焊接热输入条件下的焊缝和HAZ的奥氏体和铁素体分别取三个区域做能谱分析，并计算其微区的PREN，统计结果如图6所示，其中WF表示焊缝的铁素体，WA表示焊缝的奥氏体，HF表示HAZ的铁素体，HA表示HAZ的奥氏体。从图6中可发现，焊接热输入为140 J/mm的焊缝铁素体PREN出现低于S32750超级双相不锈钢的PREN标准值40的情况，而其它区域的PREN则均高于40。这是因为其两相组织随着焊接热输入的增加，焊缝中铁素体含量逐渐下降，相应地，奥氏体含量逐渐上升。结合图1可知,焊接热输入为140 J/mm的焊缝中由于晶粒严重长大而晶界较少，进而晶界奥氏体较少，导致晶内的奥氏体比其它焊接热输入条件下的焊缝较多。由于S32750属于高氮钢，氮显著影响铬、钼在两相间的分配系数，使铬、钼元素从铁素体相向奥氏体相转移[13]，从而焊接热输入为140 J/mm的焊缝铁素体中铬、钼元素较少，导致其微区的PREN降低。再者，因为点蚀率是以测量点蚀试件的失重算出的，所以薄弱区域占试验区域的面积比例会影响点蚀结果。焊接热输入为140 J/mm的焊缝宽度最大，所占试验区域的面积比例最大，故虽然薄弱区域的PREN略低于40，但仍使点蚀率显著下降至逼近5 mg/dm2·day。而焊接热输入为100 J/mm的HAZ中虽然出现Cr2N析出导致的贫铬，但因为其薄弱面积占比较小，而在点蚀试验结果中表现不明显。
图4 不同焊接热输入下的HAZ形貌(SEM)
图5 100 J/mm条件下焊接HAZ的SEM形貌
图6 焊接接头不同区域的PREN结果
3 结论
文中就不同热输入对1.2 mm厚度S32750超级双相不锈钢冷轧薄板TIG焊接接头耐蚀性能的影响进行分析，得出以下结论：
先天性脊柱畸形是由于脊柱发育缺陷导致的脊柱形态及结构功能异常，在婴儿中其发生率约为1/1 000［1］。颈椎半椎体畸形是先天性脊柱畸形的一种，常见于Klippel-Feil综合征，与胸腰椎畸形相比，此类畸形在临床上更为罕见。Deburge等［2］和Winter等［3］分别于1981年首次报道颈椎半椎体畸形及其治疗方法，Ruf等［1］在对其进行详细阐述。近年来，临床报道了多例颈椎半椎体畸形病例，治疗方法各有不同［4-6］。本院收治C5半椎体畸形并上胸椎重度脊柱侧凸1例，现将诊疗过程报告如下。
(1)焊接热输入过低会导致S32750薄板自熔焊接接头HAZ出现Cr2N析出，降低焊接接头的耐蚀性能。
(2)焊接热输入过高会导致S32750薄板自熔焊接接头的焊缝晶粒显著粗化，加之焊缝中奥氏体比例增加，使焊缝铁素体局部微区的PREN下降，导致焊接接头耐蚀性能下降。
试验主要研究不同的发酵时间（0、12、16、24、32、40、48 h），固态培养基组成[仔猪配合饲料∶水=（80∶20）、（70∶30）、（60∶40）、（50∶50）]，发酵温度（25、28、30、32、35 ℃）及接种量（3%、5%、10%、15%、20%）对发酵产品蛋白的影响，其它因素还有培养基的种类（551H与552H），并进行7×2（发酵时间）、4×2（固态培养基组成）、5×2（发酵温度）及5×2（接种量）试验设计，每组试验均重复3次。
(3)1.2 mm厚度的S32750超级双相不锈钢在自熔TIG焊时不会出现因冷速过慢导致的金属间析出相。
参考文献
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