氯化聚乙烯反应釜内部锆复合层失效分析

通过金相检验、能谱分析、物相分析等技术手段对反应釜内部锆复合层焊缝处开裂问题进行分析,结果表明:该反应釜内部锆复合层的主要腐蚀形式包括点蚀、晶间腐蚀以及由于第二相引起的腐蚀;点蚀发生的主要原因是金属基体和氧化膜之间形成活化—钝化腐蚀电池,从而不断地从表面向内部腐蚀,形成点蚀;局部严重腐蚀的主要原因是在焊接过程中气体保护不充分,焊接时导热性不好或焊接参数过高,造成在焊缝处形成二氧化锆,导致晶界和晶粒之间存在电化学不均匀性,从而产生晶间腐蚀。     

B10铜镍环焊接热影响区失效分析

采用金相显微镜、电子探针显微分析及电化学试验等方法,研究了某船舶管路中B10铜镍环腐蚀失效的原因。结果表明,焊缝和热影响区成分存在较大差异,导致其电极电位差很大,在海水作用下,热影响区与焊缝相邻区域发生电偶腐蚀,电极电位低的热影响区被腐蚀减薄;热影响区晶粒由于受到焊接热循环作用而发生再结晶,晶粒尺寸长大明显,该区域粗大晶粒组织的晶界成为腐蚀的优先通道,造成整个晶粒的脱落,加速了腐蚀过程;热影响区存在典型的晶间腐蚀形貌。该B10铜镍环腐蚀失效过程是电偶腐蚀和晶间腐蚀综合作用的结果。     

时效处理对铝锂合金电子束焊接头耐蚀性能的影响

对铝锂合金电子束焊接头进行焊后热处理,研究了时效处理前后接头各区域的晶间腐蚀、剥蚀和电化学腐蚀行为。结果表明,接头经过时效处理后,焊缝晶界析出的T1(Al_2CuLi)相数量增加,并且形成了明显的晶界无沉淀带(Precipitate Free Zone,PFZ)。焊态下接头未出现晶间腐蚀,热影响区和母材区均出现了孔蚀;焊后时效处理增大了接头的晶间腐蚀倾向,热影响区同时发生了孔蚀和晶间腐蚀,母材区出现了严重的晶间腐蚀。焊态下焊缝和热影响区均具有优异的抗剥蚀能力,母材区对剥蚀的敏感性较高;焊后时效处理可提高接头母材区的抗剥蚀能力,但会增大热影响区的剥蚀敏感性。电化学腐蚀测试表明,与时效后的接头焊缝相比,焊态下焊缝的自腐蚀电位较高,腐蚀电流密度小,具有相对较好的耐蚀性。     

304不锈钢焊接接头火焰矫形后的晶间腐蚀分析

304奥氏体不锈钢焊接接头在火焰矫形后耐腐蚀性下降,实际应用中产品发生提前腐蚀破坏。为确定火焰矫形后接头耐蚀性的薄弱区域,利用草酸电解腐蚀法进行晶界腐蚀试验,对比分析了焊缝、熔合线和母材的晶间腐蚀程度,并通过电子探针(EPMA)分析了接头不同区域C和Cr元素分布情况以确定碳化铬的析出程度。试验结果表明:火焰矫形后的304不锈钢焊接接头焊缝处晶界碳化铬析出最严重,耐蚀性最差;而熔合线耐蚀性优于焊缝,且碳化铬沿着纵向晶界析出;母材火焰矫形区出现不连续状的腐蚀点,但腐蚀点并不完全位于晶界处。     

水下焊接焊缝金属的晶间腐蚀研究

采用电化学动电位再活化法(EPR)和草酸浸蚀法对水下焊接焊缝金属和陆地焊接焊缝金属的晶间腐蚀进行对比研究,综合评价焊缝的耐蚀能力并分析其原因。结果表明,水下焊接焊缝的再活化率为39%,陆地焊接焊缝的再活化率为5%。水下焊缝的晶间腐蚀倾向较大,而陆地焊缝的晶间腐蚀敏感性小。水下焊接接头晶粒内部可能因为存在细小亚晶界而使晶界面积增大,从而导致晶间腐蚀敏感性比陆地焊接接头强。     

“原位观察”下的水龙头激光焊接头腐蚀性能分析

采用低耗能激光焊新工艺制造水龙头薄壳,替代传统高污染、高耗能的整体铸造工艺,对304、310 s不锈钢激光焊接头进行沸腾硫酸-硫酸铁及室温浸蚀对比腐蚀研究.在设定的腐蚀时间内,采用“原位观察”腐蚀过程焊缝及熔合区微观组织变化.结果表明,310 s比304耐腐蚀性更好,随腐蚀时间加长,接头熔合区晶粒晶界未明显加宽,焊缝断口微观特征主要为韧窝,证明其未发生晶间腐蚀.焊缝金属成分分析表明焊缝中心晶粒与母材相近,腐蚀沟Cr元素降至20.81%高于12%,保证其耐腐蚀性能.     

304L和321不锈钢耐腐蚀性能研究

通过电化学和化学浸泡法分析了304L和321奥氏体不锈钢中厚板耐点腐蚀和晶间腐蚀性能。结果表明:304L击穿电位Eb较高,Eb-Ep较大,304L抗点腐蚀能力强于321,但是钝化膜破坏后修复能力要弱于321。晶间腐蚀浸泡试验中321晶界腐蚀较深,勾画出了完整的晶界,而304L不锈钢的晶界腐蚀总体上轻微,这看不到完整的晶界轮廓,这表明,304L在耐晶间腐蚀领域使用时可代替321不锈钢。     

1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢晶间腐蚀的影响因素

在石油化学工业中，1Cr18NigTi奥氏体不锈钢是重要的结构材料之一，耐晶间腐蚀性能对它来说又是十分重要的。晶间腐蚀是一种局部的、选择性的、自晶界区发生的腐蚀，它使晶粒之间的结合力受到破坏。多数情况下外观不易察觉，是一种危险性很大的腐蚀破坏。一、晶粒粗大与晶间腐蚀倾向一般认为：铬镍奥氏体不锈钢的晶粒粒大，会导致钢抗晶间腐蚀稳定性下降。因为晶粒粒大其晶界面积相应减少，这就使得析出在晶界上的铬碳化物密度随之增加、当晶界附近区域发生铬的贫化达到不足以保证一定的化学稳定性程度时，则导致钢的抗晶间腐蚀稳定性下降…     

0Cr18Ni9不锈钢脉冲Nd:YAG固体激光焊和TIG焊焊缝耐腐蚀性能对比研究

利用硫酸-硫酸铜溶液对0.6mm厚304不锈钢Nd:YAG固体脉冲激光焊焊接接头耐腐蚀性能进行了试验研究,并与其TIG焊焊接接头及母材的耐腐蚀性能做了对比分析.结果表明,通过腐蚀前后显微组织发现母材没有晶间腐蚀现象,脉冲激光焊焊缝有轻微腐蚀,而TIG焊焊缝在晶界出现了较为明显的晶间腐蚀沟,腐蚀沟沿晶界有网状分布特征.通过腐蚀前后的显微硬度比较发现,脉冲激光焊焊缝最大硬度大于TIG焊焊缝,大于母材,TIG焊焊缝有部分低于母材的硬度区.提出了提高304不锈钢激光焊焊缝耐晶间腐蚀性能的方法和措施.     

不同取向7050铝合金试样的晶间腐蚀动力学

7050铝合金在使用中易发生晶间腐蚀,不同取向存在差异。采用光学金相显微镜、扫描电镜研究了60mm厚7050铝合金板材不同取向试样的组织分布、晶间腐蚀行为。结果表明:晶粒沿板材轧制方向呈扁平状,晶界处呈链状分布的第二相;晶间腐蚀开始于晶界的第二相处,L(纵向)-T(横向)面的晶界腐蚀后容易呈片状脱落,晶间腐蚀最大深度值最小,为3级晶间腐蚀;T-S(短横向)面和L-S面存在较多晶界,腐蚀容易向深度方向发展,T-S面的晶间腐蚀最大深度最大,为4级晶间腐蚀;腐蚀失重表明,T-S面的腐蚀失重最大,有较多的腐蚀产物脱落。此外,得到了不同取向试样的腐蚀失重和最大腐蚀深度随时间变化规律,并拟合得到了晶间腐蚀动力学方程。     

1Cr18Ni9Ti+Q235复合钢板对接焊缝组织和抗腐蚀性能分析

针对内复合不锈钢焊管制造,采用4种焊接工艺对厚度为3mm+10mm的1Cr18Ni9Ti+Q235复合钢板对接焊缝进行了自动焊接,对焊接接头进行显微组织分析、拉伸、内外弯曲、冲击试验、电化学和晶间腐蚀试验.结果表明,采用TIG焊焊接复层,复层焊缝显微组织为奥氏体加少量铁素体,在1moL/L的盐酸溶液中进行电化学腐蚀试验,其抗电化学腐蚀性能与母材复层相近,无晶间腐蚀现象.基体采用TIG焊的焊接接头,基体焊缝组织为较高强韧性的板条状马氏体,满足力学性能要求.而基体采用SAW焊的焊接接头,基体焊缝力学性能和复层焊缝抗腐蚀性能均不能满足要求.     

EPR法评价HR3C钢焊接接头的晶间腐蚀敏感性

利用电化学动电位再活化法研究了HR3C钢焊接接头的晶间腐蚀敏感性,并通过金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪研究了HR3C钢焊接接头的微观组织.结果表明,HR3C钢焊缝金属和焊接热影响区均为奥氏体+析出相组成,焊接接头具有较低的晶间腐蚀倾向.由于焊缝金属中Cr和Nb等元素含量高及晶界和枝晶界铌、铬元素偏析等原因提高了晶界耐腐蚀性,使其具有优异的抗晶间腐蚀性能;而热影响区由于受焊接热循环作用晶界析出M23C6引起晶界贫铬,具有一定的晶间腐蚀敏感性.     

晶粒尺寸对奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响

采用微观形貌观察、电化学方法以及晶界分布特征分析研究316L不锈钢扩散连接接头的晶间腐蚀敏感性,探讨晶粒尺寸和微观结构对不锈钢扩散连接接头敏化的影响。结果表明,扩散连接接头在650 ℃下敏化100 h后晶界处几乎没有发现络合物的析出,而母材经过8 h敏化则析出大量络合物。随着晶粒的增大,316LSS晶间腐蚀敏感性降低。晶粒粗化和低能晶界比例的提高导致扩散连接接头的抗晶间腐蚀能力提高,但晶粒粗化是主要因素。     

Cu含量对一种新型Al-Mg-Si合金晶间腐蚀的影响

采用浸泡腐蚀实验和电化学实验研究了Cu含量变化和热处理条件对一种新型舰载飞机用Al-Mg-Si合金的耐腐蚀性能的影响.结果表明,添加Cu后,实验合金的 腐蚀方式由点蚀转变为晶间腐蚀,且腐蚀程度随Cu含量的增加而严重;与欠时效和过时效状态相比,T6态对晶间腐蚀较敏感,与晶界析出相的连续分布有关.电化学实验表明,所有实验合金均较快进入钝态;随Cu含量的增加,实验合金的自腐蚀电位向正向变化,腐蚀电流密度增加;随时效时间的延长,点蚀电位、晶间腐蚀的临界点位和自腐蚀电位逐渐向负向变化.而点蚀电位和自腐蚀电位随时效时间呈抛物线变化,晶间腐蚀的临界电位则呈直线变化.        

Relationship between microstructure, microhardness and corrosion sensitivity of an AA 2024-T3 friction stir welded joint

Corrosion sensitivity of a friction stir welded (FSW) AA2024-T3 aluminum alloy has been investigated using both normalized intergranular corrosion test (ASTM-G110) and local electrochemical open circuit potential measurements. In addition, Vickers microhardness and microstructural analysis have been performed.The HAZ close to the TMAZ is the most sensitive to intergranular corrosion because of the presence of continuous lines of S′(S) intergranular precipitates at grain boundaries. Pitting corrosion is due to the intermetallic particles. Their fragmentation produced by stirring effect modifies the pitting corrosion behavior. Microhardness variations depend on the relative volume fraction of GPB zones and S′(S) intragranular precipitates.     

Korrosionselemente durch Gefügeheterogenität in nichtrostenden Chrom-Nickel-Stählen

Corrosion elements set up by structure heterogeneity in stainless chromium-nickel steels Transformation processes and precipitation of carbides could be the reason for corrosion elements in austenitic stainless steels. Examples are the intergranular corrosion and the selective martensite corrosion. The intergranular corrosion is based on a change of the electrochemical properties of the grain boundary regions by impoverishment of chromium. This “classical intergranular corrosion” takes place at all potentials. Resulting from the impoverishment of chromium after colling to very low temperatures, or by cold deformation, an α′-phase can be produced. This phase is only attacked in the active region of the current density-potential-curve. Both the intergranular corrosion and the corrosion of martensite are caused by local anodes. A selective attack of grain boundaries is also observed in the transpassive region. The intensity of this attack increase with precipitation of carbides. During the sensitivisation cathodes are produced, which cause a polarisation in the intergranular corrosive regions. Therefore, this attack of grain boundaries is not only connected with the formation of local anodes but also influenced by the formation of local cathodes.     

黄铜晶间腐蚀机理的实验及模拟研究

目的为了探究黄铜在含氨介质中的晶间腐蚀加速试验方法,明确黄铜中Zn含量对晶间腐蚀敏感性的影响规律和机理。方法采用电化学方法加速实现了黄铜表面的晶间腐蚀过程,利用XRD和金相显微镜分析腐蚀产物及表面形貌,对比分析H70和H80黄铜的晶间腐蚀规律。使用Materials Studio中的DMol3模块模拟NH4+和NH3在H70和H80黄铜晶界表面的吸附和反应过程,对比腐蚀粒子在黄铜表面的吸附规律和反应能垒,揭示黄铜晶间腐蚀敏感性的机理。结果试验结果表明,在NH4Cl溶液中,以100倍自腐蚀电流密度恒电流处理的黄铜,在4 h内能够发生明显的晶间腐蚀。黄铜晶间腐蚀的产物主要为铜氨络合物和锌氨络合物,H70黄铜的晶间腐蚀敏感性大于H80黄铜。模拟研究表明,NH4Cl溶液中的NH4+会优先在黄铜表面的晶界处发生物理吸附,随后NH4+跨越1.15 e V(H70)和1.17 e V(H80)反应能垒分解为NH3和H+,其中NH3优先吸附于晶界中偏析的Zn原子顶位形成络合物,其次与晶界的Cu形成络合物,H70晶界中的Zn含量更高,因此H70的晶间腐蚀敏感性更强。结论通过电化学恒电流处理法将黄铜的晶间腐蚀发生时间从7 d减少到4 h,并通过量子化学计算和腐蚀产物分析确定了黄铜在NH4Cl溶液中发生晶间腐蚀的机理。     

基于自动脉冲TIG焊的核级阀门管道焊接工艺

针对核电厂运行期间核一级手动截止阀唇边焊易发生泄露的风险,要求阀门需要进行整体更换,分别对核级阀门两种规格的接头开展自动脉冲TIG焊接工艺研究,并对焊后的试件进行渗透、X射线探伤等无损检验和拉伸、弯曲、金相、化学分析和晶间腐蚀等破坏性检验。试验结果表明,壁厚2.77 mm的焊接接头拉伸力平均值为564 MPa,断后伸长率平均值为39.25%;壁厚8.7 mm的焊接接头拉伸力平均值为612 MPa,断后伸长率平均值为46.75%,两种壁厚的焊接接头均具有良好的力学性能,面弯试验和背弯试验均未发现裂纹,弯曲性能良好;壁厚2.77 mm接头的金相组织主要是板条状铁素体,壁厚8.7 mm接头的金相组织主要以树枝状铁素体为主;两种壁厚的焊接接头中熔敷金属的化学成分经检验均满足技术条件的规定;采用弯曲法进行晶间腐蚀试验,经检验两种规格的接头均无晶间腐蚀倾向。     

富钕相对烧结NdFeB磁体耐腐蚀性的影响

研究了Nd2Fe14B单晶、传统烧结NdFeB磁体和放电等离子烧结（简称SPS）NdFeB磁体在电解液溶液中的电化学特性。采用扫描电子显微镜和电子能谱分析了磁体的微观组织成分。结果表明在3．5％NaCI溶液的极化曲线中，Nd2Fe14B单晶具有最高的电化学腐蚀电位，放电等离子烧结NdFeB磁体的腐蚀电位高于传统烧结NdFeB磁体。与传统烧结NdFeB磁体相比，放电等离子烧结NdFeB磁体富Nd相具有独特的分布形态，主相Nd2Fe14B晶粒细小、均匀，富钕相在主相晶粒边界上分布较少，主要集中在三角晶界处。这种组织结构有效地抑制了磁体沿富钕相发生晶间腐蚀的过程，磁体因此具有良好的耐腐蚀性能。此外，从不同稀土含量的烧结NdFeB磁体的高压加速实验中可以看出磁体的腐蚀速度随稀土含量的增加而增大。以上结果表明富Nd相的化学特性及其分布状态和含量是决定合金耐蚀性能的关键，它在合金中以网络状分布在主相晶粒边界上，并决定了烧结NdFeB易于发生选择性晶间腐蚀，从而导致耐蚀性差。