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試樣機(jī)加工過(guò)程中應(yīng)避免熱切割對(duì)試樣受檢面的影響，一般推薦采用鋸切。切割完成后，試樣受檢面經(jīng)磨床進(jìn)行預(yù)磨，再采用P1000碳化硅砂紙進(jìn)行精磨，確保整個(gè)受檢面無(wú)明顯的劃痕。由于不銹鋼切削時(shí)加工硬化傾向大，因此試樣受檢面的機(jī)械磨削量應(yīng)不少于1mm，以去除切削加工硬化層。

按照?qǐng)D1所示的電解腐蝕裝置進(jìn)行試驗(yàn)裝置的布置，配置合適的腐蝕溶液，選用合適的輸出電流，按照規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行電解腐蝕。

2.1 腐蝕溶液

鹽酸溶液由于具有較強(qiáng)的腐蝕性，常用于不銹鋼焊接接頭的宏觀腐蝕試驗(yàn)，尤其與硝酸溶液配成王水后在耐蝕合金宏觀金相檢驗(yàn)中被廣泛地運(yùn)用。硝酸溶液對(duì)中低合金鋼具有較強(qiáng)的腐蝕性，但對(duì)耐蝕合金的腐蝕性相對(duì)較弱。

采用電解腐蝕方法，在外加電流的作用下電極電位低的活潑金屬失去電子被氧化，能加速金屬材料的腐蝕，這使采用腐蝕性相對(duì)較弱的硝酸溶液進(jìn)行腐蝕成為可能。通過(guò)大量試驗(yàn)，配置出適用于雙相不銹鋼的腐蝕溶液，其組成為10mLHNO3溶液+90mLH2O+1gNaCl。其中，硝酸溶液為6.5％~6.8％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的分析純?cè)噭?，氯化鈉試劑純度為99.5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

2.2 電解腐蝕參數(shù)

試樣加工完成后，按照表1所列的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行電解腐蝕，對(duì)比不同試驗(yàn)參數(shù)下雙相不銹鋼焊接接頭的宏觀金相試樣質(zhì)量。

表1 電解腐蝕參數(shù)

根據(jù)上述電解腐蝕參數(shù)獲得較好的腐蝕效果后，將試樣取出在流水狀態(tài)下進(jìn)行沖洗，然后用酒精進(jìn)行清洗，最后用吹風(fēng)機(jī)及時(shí)吹干。

完成以上試樣制備步驟后，不同電解腐蝕參數(shù)得到的雙相不銹鋼焊接接頭宏觀金相試樣組織形貌如圖2所示。

圖2 不同電解腐蝕參數(shù)下雙相不銹鋼焊接接頭宏觀金相試樣組織形貌

由圖2可知，在電流密度0.55mA·mm-2、腐蝕時(shí)間1min的條件下，試樣各區(qū)域界線相對(duì)模糊，無(wú)法有效地判斷各個(gè)區(qū)域，如圖2a)所示；延長(zhǎng)腐蝕時(shí)間至2min后，試樣各區(qū)域分解清晰，但焊縫區(qū)域未呈現(xiàn)出較為清晰的各層焊道，如圖2b)所示。將輸出電流密度調(diào)整至1.11mA·mm-2，腐蝕時(shí)間維持2min，可見(jiàn)焊接接頭各區(qū)域清晰可辨，整個(gè)受檢面無(wú)影響焊接質(zhì)量判定的陰影或色澤，如圖2c)所示；將腐蝕時(shí)間延長(zhǎng)至3min后，焊縫區(qū)域呈現(xiàn)腐蝕深度不一致的浮雕狀圖像，過(guò)度的腐蝕使得焊縫各焊道間形成看似裂紋的腐蝕坑，影響宏觀金相檢驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定，如圖2d)所示。

由圖2可知，雙向不銹鋼焊接接頭宏觀金相試樣電解腐蝕最佳試驗(yàn)參數(shù)為：電流密度1.11mA·mm-2，腐蝕時(shí)間2min。

該腐蝕方法的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

• 一是腐蝕溶液中用硝酸溶液替代傳統(tǒng)的鹽酸溶液，可有效地避免試驗(yàn)室在易制毒化學(xué)藥品管理的硬件投入；

• 二是腐蝕溶液中硝酸溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)低至6.5％~6.8％，降低試驗(yàn)安全風(fēng)險(xiǎn)，提高對(duì)試驗(yàn)人員的安全保護(hù)；

• 三是腐蝕溶液中添加氯化鈉，主要用于補(bǔ)充腐蝕溶液中離子濃度，既可提高直流電源輸出電流的控制范圍，也可提高腐蝕溶液的重復(fù)使用次數(shù)。