高能喷丸对R60702焊接接头组织性能影响

采用表面高能喷丸工艺(HESP)对工业纯锆(R60702)焊接接头进行处理,利用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和背散射电子衍射(EBSD)方法表征微观组织、表层晶粒尺寸、微观畸变、梯度结构和晶体取向,利用表面粗糙度测量仪测量评定表面粗糙度,利用电化学工作站研究了R60702焊接接头耐腐蚀性能。结果表明,工业纯锆焊接接头经HESP处理后,试样表层形成厚约110μm的梯度结构,最表层晶粒达到纳米量级;在表面纳米化过程中,孪晶和位错滑移是主要的变形方式;HESP处理后,R60702焊接接头自腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低;HESP处理使焊接接头三个区域的表层组织均一化,自腐蚀电位基本趋于一致,有效抑制了电偶腐蚀。     

工业纯锆焊接接头腐蚀性能研究

采用挂片失重法,研究了工业纯锆R60702板材钨极氩弧焊焊接接头在不同浓度的醋酸介质中的腐蚀性能,并分析了接头腐蚀后的表面形貌及腐蚀机理。研究结果表明,工业纯锆R60702母材和焊接接头在醋酸+2%KI+2×10-4NaCl混合介质中,具有优异的耐蚀性,醋酸浓度对焊接接头腐蚀性能影响较小;在醋酸混合介质中的腐蚀方式为点蚀。     

表面纳米化0Cr18Ni9Ti焊接接头抗应力腐蚀性能

采用超音速微粒轰击(supersonic particles bombarding)技术对0Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头表面进行处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行分析,并利用恒载荷应力腐蚀装置测量了表面处理后焊接接头抗应力腐蚀情况.结果表明,经超音速微粒轰击处理,样品表层以下60 μm区域的晶粒细化至纳米量级,表层晶粒平均尺寸为10.4 nm,而且表层组织得到均一化;较低应力情况下,300 h以上应力腐蚀后试样仍未出现断裂,可见经表面纳米化处理后样品的抗H2S应力腐蚀性能得到显著提高.     

超声喷丸对工业纯锆拉拉疲劳性能的影响研究

采用超声喷丸(USSP)对工业纯锆进行处理,就其拉拉疲劳性能展开研究,并利用光学显微镜(OM)和显微硬度计分别对试样的微观组织和由表层到基体的硬度分布进行表征;利用X射线衍射仪(XRD)分析其表层晶粒尺寸、微观畸变以及残余应力。结果表明：USSP处理后,其晶粒尺寸细化到纳米级别,表层残余压应力、表面粗糙度、硬度随着处理时间的增加而增加;原始工业纯锆的疲劳极限为195MPa,USSP处理可显著提高其疲劳极限,USSP处理45min工业纯锆的疲劳极限达到220MPa,较原始工业纯锆提高11.2%;疲劳加载过程中的应力越低,USSP处理对疲劳寿命的提高越明显。     

锆R60702焊接接头的电化学分析

工业纯锆R60702(ASME SB-551-2004)具有良好的耐腐蚀等性能,本文分析了R60702在经过TIG焊接后焊接接头各部分的金相组织,并通过测定极化曲线、电化学阻抗谱来具体分析了接头各部分耐腐蚀性能,为今后进一步研究锆材的焊接作出探讨.     

工业纯钛焊接接头的表面纳米化及其性能

利用表面机械研磨法对工业纯钛焊接接头的表面进行处理，通过X射线衍射及透射电镜分析，表明经处理后的工业纯钛焊接接头表面晶粒尺寸达到了50nm左右，纳米化深度约30～40μm。显微硬度试验结果表明，经处理后样品表面的硬度有很大提高，焊缝和热影响区的硬度趋于一致。腐蚀试验证明工业纯钛焊接接头经表面纳米化处理，其耐盐酸腐蚀性能有所提高。     

锆R60702焊接工艺试验

工业纯锆R60702是一种稀有金属,具有良好的焊接性和耐腐蚀性,其熔点、硬度和强度均很高.本文分析了R60702在经过TIG焊后的焊接接头硬度及显微组织,得出了合理的焊接工艺参数,其焊后原始表面呈现银白色金属光泽.     

锆R60702焊接接头在有机酸中的腐蚀性研究

采用高纯氩气作为保护气体的钨极氩弧焊焊接方法连接锆R60702板材,并利用现代电化学测试手段(包括极化曲线技术和阻抗谱测试技术),结合金相显微镜和扫描电镜(SEM)等方法,研究锆R60702焊接接头在醋酸中的腐蚀行为.试验结果表明:在5 mol/L的醋酸溶液中,接头的腐蚀类型以点蚀为主.接头组成部分中,热影响区不仅自腐...     

2A14铝合金混合表面纳米化对电化学腐蚀行为的影响

采用超音速微粒轰击(SFPB)和表面机械滚压处理(SMRT)相结合的混合表面纳米化方法,在2A14铝合金上制备出梯度纳米结构(GNS)表层,对比研究了原始样品和常温空气及低温液氮环境下混合表面纳米化样品在3.5%Na Cl水溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明:经混合表面纳米化处理后,2A14铝合金晶粒尺寸由最表层约30 nm逐渐增大到基体的原始尺寸,塑性变形层厚度约130 mm,表面粗糙度R_a约为0.6 mm,表面微小裂纹消失.与原始样品相比,经过SFPB处理的样品耐点蚀能力没有得到提高,混合表面纳米化样品的耐点蚀能力得到提高,其中常温空气环境下样品的自腐蚀电位和点蚀击破电位分别由-1.01228和-0.29666 V升高到-0.67445和0.026760 V,耐点蚀能力最强.分析表明,表层晶粒尺寸纳米化、晶界显著增多、残余压应力以及表面粗糙度的改善有利于提高样品的耐点蚀性能.     

高能喷丸对TC4焊接接头组织性能的影响

采用高能喷丸对TC4焊接接头进行表面纳米化处理,利用光学显微镜观察了焊接接头各区域的横截面微观组织,对各区域表层晶粒尺寸进行了X射线衍射分析、采用洛氏硬度计测量了表层各区域的硬度,利用应力仪测试其不同区域的残余应力,并对其进行了表征。结果表明,高能喷丸处理后在TC4焊接接头表面获得一定厚度的塑性变形层,经过高能喷丸处理,在强烈塑性变形作用下接头各区域表层晶粒尺寸均细化到纳米尺度。焊接接头三个区域的表面层硬度一致,且高于高能喷丸处理前试样的硬度;残余应力测试表明,经高能喷丸处理后焊接接头表层各区域均为残余压应力,高能喷丸实现了焊接接头表层组织和性能的均一化。     

16MnR钢焊接接头表面纳米化及接头抗H2S应力腐蚀性能

采用超音速微粒轰击(Supersonic Particles Bombarding)技术对16MnR低合金钢焊接接头表面进行处理，利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行分析。结果表明，经超音速微粒轰击处理可以使样品表层晶粒细化至纳米量级，表层晶粒尺寸平均为12．6nm，而且表层组织得到均一化。实验证实抗H2S应力腐蚀性能得到显提高。     

马氏体不锈钢上梯度纳米结构表层的形成及其对电化学腐蚀行为的影响

采用表面机械滚压处理(SMRT)在Z5CND16-4马氏体不锈钢上制备出梯度纳米结构(GNS)表层.利用SEM和TEM研究了GNS表层的组织特点.结果表明:晶粒尺寸随深度的增大由最表层的25 nm逐渐增加到基体的原始尺寸,整个组织细化层的厚度约为150 mm.对比研究了SMRT样品与原始样品在3.5%Na Cl(质量分数)水溶液中的电化学腐蚀行为,发现点蚀击破电位由原始样品的0.179 V提高到0.313 V,自腐蚀电位也有所提高.分析表明,GNS表层中晶粒尺寸纳米化、组织均匀性提高、残余压应力的产生以及表面光洁度的提高有利于其耐点蚀能力的提高.     

表面纳米化工业纯锆的显微组织与残余应力研究

对工业纯锆进行了不同时间的机械研磨处理(SMAT),利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对试样表层平均晶粒尺寸和平均微观畸变进行了分析表征,采用光学显微镜(OM)观察了试样的横截面显微组织,利用X射线应力仪测试了试样距表面不同深度的宏观残余应力。结果表明,SMAT处理可以实现工业纯锆的表面纳米化,并且在试样的最表层形成了厚约10μm的纳米结构。试样表面平均微观畸变随着SMAT处理时间的增加逐渐增大,处理时间为60 min时,平均微观畸变约为0.41%。试样表层的宏观残余应力为压应力,且表层残余压应力由表面到基体先增大而后减小。随着处理时间的增加,试样表面残余压应力σsrs先增大而后减小;最大残余压应力σmrs先增大而后趋于稳定,约为–620 MPa;最大残余压应力距表面的距离Zm和残余压应力场深度Z0均逐渐增大。     

表面纳米化对工业纯锆四点弯曲疲劳性能的影响

采用表面机械研磨工艺对工业纯锆进行处理,利用四点弯曲疲劳试验对试样的疲劳性能进行测试。通过对试样微观组织观察、显微硬度和残余应力表征,并结合有限元方法对四点弯曲试样应力分布的模拟,分析表面纳米化对工业纯锆四点弯曲疲劳性能的影响机理。研究表明,表面纳米化工业纯锆相对于原始试样疲劳极限提高约23%。这是由于原始工业纯锆在加载时最大拉应力位于试样表层,导致疲劳裂纹在表层萌生,而表面纳米化工业纯锆由于组织强化及残余压应力作用,使疲劳强度得到提高,并且使裂纹在次表层萌生,从而获得较好的疲劳性能。     

锆合金的腐蚀性研究

在不同保护温度下采用钨极氩弧焊＋高纯氩气作为保护气体的焊接方法将锆R60702板材连接起来,并利用电化学腐蚀手段和扫描电镜的形貌观察等方法,研究R60702在醋酸中的腐蚀行为。试验结果表明：在5mol／L的醋酸溶液中,接头的腐蚀类型以点蚀为主。保护温度在800℃时,锆R60702的耐腐蚀性能严重下降,而保护温度在315℃和400℃下时,其耐腐蚀性能与严格保护下没有很明显的下降。     

表面纳米化对SS400钢焊接接头应力腐蚀性能的影响

采用高能喷丸技术在SS400钢焊接接头表面层上制备纳米结构,利用透射电子显微镜分析研究了表面纳米晶层的结构特征,并利用XRD对高能喷丸表面纳米化处理后表面层残余应力进行了分析.同时,应用慢应变速率拉伸试验研究了SS400钢焊接接头在敏感腐蚀介质硝酸盐溶液(98℃±3℃温度下,57%Ca(NO3)2+3%NH4NO3)中的应力腐蚀(SCC)行为.结果表明,经过高能喷丸处理后,试样表层的晶粒可细化至大约10 nm,且在表面形成残余压应力;高能喷丸表面纳米化可以提高SS400钢焊接接头抗硝酸盐溶液SCC性能.     

表面强化处理对工业纯钛焊接接头电化学腐蚀性能的影响

为了改善焊接接头的性能,延长其使用寿命,实验采用喷丸强度为0.15A的超声喷丸处理(USSP)方式对工业纯钛TA2焊接接头进行强化。通过OM、SEM、TEM分别对TA2焊接接头各区域组织及腐蚀形貌进行观测,对不同工艺处理试样的残余应力值、表面粗糙度进行了测定,并对超声喷丸后试样表面进行热处理和表面打磨,研究了不同表面残余应力及表面粗糙度对焊接接头焊缝区域在80℃ 的10% HCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明,USSP强化处理纯钛焊接接头耐腐蚀性能有所提升。经退火处理后,随着退火时间的增加,耐腐蚀性能先增加后降低,退火0.5h时,自然腐蚀电位最高,电流密度最低,耐腐蚀性能最优。经表面打磨处理,腐蚀速率主要由扩散步骤控制,产生浓差极化,随着打磨强化层的增加,扩散速率加快,耐腐蚀性能有提高。打磨至强化层2/5处时,耐腐蚀性能提升明显。     

工业纯锆焊接接头组织性能

采用钨极氩弧焊技术焊接工业纯锆R60702,对焊接接头分别进行300℃和550℃退火处理。用挂片失重法测定了接头在醋酸+2%KI+200 ppm NaCl混合介质中的腐蚀率,分析了试样腐蚀后表面形貌及腐蚀机理。结果表明:在醋酸混合介质中,接头的耐蚀性较母材优异;随腐蚀液浓度的增大,温度升高,焊后未热处理、经300℃退火处理和550℃退火处理三种状态下接头腐蚀率均呈增大趋势;在腐蚀液浓度、温度一定的条件下,焊后不经过处理、经300℃退火处理和550℃退火处理接头的腐蚀率依次增大;母材和接头在醋酸+2%KI+200 ppm NaCl混合介质中的腐蚀方式为点蚀。     

纯铁表面喷丸处理对镍扩散性能的影响

采用高能喷丸(HESP)对纯铁棒样端面进行了表面自纳米化(SSNC)处理,通过金相显微镜、扫描电子显微镜及x射线衍射对表面变形层厚度、晶粒度及硬度等进行了表征;然后在Gleeble 1500型热模拟试验机上实现镍箔在纯铁表面的渗入,并利用扫描电子显微镜对扩散的效果进行了比较分析.结果表明,工业纯铁经喷丸处理,表面晶粒得...     

喷丸处理实现纯钛表面纳米化的研究

利用喷丸处理技术实现了工业纯钛的表面纳米化,利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对表层组织演变过程和表层晶粒纳米化的细化机理进行了研究,并用显微硬度计对表层硬度进行了测试。研究结果表明,传统表面喷丸处理后可在工业纯钛表面得到一定厚度的纳米层和剧烈塑性变形层。喷丸处理后,工业纯钛表面硬度显著提高。