异种钢焊接中氢蚀剥离的产生机理研究

利用电子显微镜技术（ＴＥＭ、ＳＥＭ）分析了焊态和长期在高温、高压氢环境中服役后，Ｃｒ５Ｍｏ＋奥３０２（Ｃｒ２５Ｎｉ１３）异种钢焊接熔合区附近的显微组织变化。认为氢蚀剥离裂纹的产生机理为：工件在运行过程中，组织不均匀的熔合区周围，富集氢和碳（碳化物），并发生反应，在奥氏体（Ａ）／类马氏中（Ｍ－Ｌ）焊接边界处生成ＣＨ＿４气泡，不断的冷热疲劳使气泡不断长大，并逐渐连在一起。当工件停止运行冷却到室温后，由于母材和焊缝金属之间热膨胀系数以及导热系数的差异，使边界处的应力集中重新出现，导致接头沿气泡连接部位开裂。     

低合金高强钢在高温浓碱溶液中的断裂机理

本文利用动态裂纹的电化学测试结果,分析研究了高温浓碱溶液中氢在碱脆断裂中的作用机理,以及快扫描极化曲线的钝化电位区对动态裂纹的阻滞能力。     

氢对亚临界固溶Ti＿3Al基合金时效组织的影响

用扫描电镜、透射电镜、高分辨电镜及Ｘ射线衍射仪研究了未充氢及充氢的Ｓｕｐｅｒ－α＿２合金经亚临界固溶处理盾，８００℃２ｈ真空时效的显微组织。结果表明，氢使固溶及时效的组织显著细化。未充氢Ｓｕｐｅｒ－α＿２合金时效析出较粗的板条状α＿２相，而充氢Ｓｕｐｅｒ－α＿２合金时效析出细小弥散分布的颗粒状α＿２相。     

氢和肼环境对钛基材料应用性能的影响

钛合金是制造先进航空航天飞行器最有希望的优选金属材料，进行氢对其热力学性能的影响的试验研究，以及较高温度下肼环境中持续载荷裂纹生产断裂力学的试验研究十分重要，叙述了氢和肼环境对钛基材料应用性能的影响，主要介绍有关钛基材料在氢和肼环境中的实验研究结果。     

焊接冷裂敏感性硬化因子与氢扩散因子的探讨

本文研究了低合金高强钢化学成分(P_(cm),C_(eq))及冷却时间t_3Z5~-对焊接热影响区(HAZ)最大硬度HV_(max)的影响。根据大量的试验数据建立了高强钢焊接硬化因子及其HAZ硬度计算公式。本文还提出了焊接区有效扩散氢[H_e] 及氢扩散因子D_F的计算公式,并建立了计算程序。经实测验证,上述计算公式是可信的。上述两项对研究焊接冷裂纹机理及工程应用均具有重要的意义。     

氢损伤对S135钻杆钢疲劳性能的影响研究

研究NACE TM0177标准中规定的A溶液浸泡前后S135钻杆钢的疲劳性能。结果表明:浸泡后S135钻杆钢的疲劳性能比浸泡前有明显降低,同一应力水平下疲劳寿命离散性增大;氢损伤导致S135钻杆疲劳强度降低,易于发生氢脆,氢在S135钢疲劳裂纹形成扩展过程中起着促进和加速的作用;疲劳裂纹的形成和扩展直至断裂是氢脆加疲劳两种机制共同作用的结果。     

预渗氢对AlZnMg合金应力腐蚀特点的影响

利用阴极渗氢,TEM、SEM和拉伸应力腐蚀试验法研究了渗氢量对AlZnMg、AlZnMgCr和AlZnMgZr合金应力腐蚀寿命、截面缩减率损失和断口形貌的影响。结果表明,预渗氢能同时降低三种合金的抗应力腐蚀性能,但Zr和Cr能抑制氢对应力腐蚀稳定性的不利影响,当渗氢量足够高时,Zr的抑制作用比Cr大。本文还讨论了氢对应力腐蚀开裂的作用机理。     

氢在钢的碱脆断裂中的作用

对比了３０ＣｒＭｎＭｏＴｉＡ钢在酸性、中性、碱性溶液中的应力腐蚀（ＳＣＣ）实验结果和极化曲线阴极析氢过程。测定了６５Ｍｎ钢在碱性发蓝过程中的吸氢量。表明氢在钢的碱脆断裂中起着重要作用，钢的碱脆断裂属于氢致断裂，其断裂模型不同于钢在酸性、中性溶液中的氢致断裂模型。     

基于应变分布的建筑焊接钢筋断裂参量统计

为确定钢筋焊接接头断裂参量,提高焊接质量,提出基于应变分布的断裂参量统计方法。对焊接接头设计应变分布—损伤耦合有限元,开发弹塑性损伤有限元程序UMAT,计算接头断裂参量的统计分析,对裂纹在焊缝、熔合线、热影响区计算J积分参量及COD断裂参量。结果表明:在热影响区中,接头裂纹J积分值为8 N/m,与其焊材为5 N/m、母材为4 N/m的计算结果差别较大,说明裂纹在热影响区更易断裂。随载荷提高,裂纹COD值按母材、熔合材料和焊接接头的顺序依次增加,焊接接头COD值与熔合材料更接近。计算得出的焊接接头J积分参量及COD断裂参量接近工程测算值,说明统计计算准确。     

拉伸速度对充氢的D6AC钢形变和断裂的影响

本文研究了拉伸速度和充氢时间对D6AC钢力学性能及形交断裂的影响。结果发现:此钢的塑性指标随拉伸速度的提高而增加,随充氢时间的加长而减小。于现有的充氢条件下,在较短的充氢时间里,存在一个临界拉伸速度,大于此拉伸速度时,材料对氢脆不敏感。而且存在着一个临界充氢时间,大于此充氢时间,在各自的拉伸速度下,塑性基本保持不变。从断口观察结果可见:随充氢时间的加长,试样的断裂源由中心移到边部,断裂方式从穿晶转成沿晶,沿晶断口所占比例随充氢时间的增长而增加。在较短的充氢时间里,随拉伸速度的增高,断裂源由边部移到中心。总之,这与氢脆的敏感性随充氢时间的减短和拉伸速度的提高而减小的结果完全一致。     

航天器件电铸镍焊接裂纹的研究

本工作以某些重要航天器件制造中遇到的实际问题为背景,对电铸镍与1Cr18Ni9Ti焊接接头电铸镍一侧近缝区的裂纹进行了深入研究。采用可变拘束裂纹试验法确定了电铸镍产生裂纹的最小临界应变量。采用Gleeble—1500试验机系统地研究了加热过程及以不同速度冷却过程中电铸镍的热塑性。运用扫描电镜、透射电镜及其能谱分析仪等于段对裂纹表面、热塑性试样断口以及薄膜试样的晶界区进行了系统分析。研究确定,电铸镍近缝区裂纹本质上是一种起裂于熔合区的特殊液化裂纹。研完了裂纹的形成温度与主要影响因素,并提出了控制措施。     

延迟断裂时的现代氢脆概念

本文研究了现代氢脆的基本原理,以及应用这些理论来描述在腐蚀开裂和由气体氢和金属中固溶氢所致氢脆条件下的裂纹扩展动力学和应力强度临界系数的可能性。文中还讨论了断裂过程中氢的扩展作用,以及引起氢脆裂纹扩展的应力-氢浓度达到临界结合时,离裂纹尖端的距离。     

氢氚对不锈钢力学性能的影响

研究了经高压气相充氢氚并经5a存放后的3种奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti, HR-1, HR- 2力学性能和断裂特征.经这种处理后,1Cr18Ni9Ti, HR-1, HR-2的断面收缩率分别下降36% , 12%, 13%.不锈钢1Cr18Ni9Ti呈现明显脆断特征, HR-1和HR-2的断裂方式表现为具有较多韧窝的韧致断裂.经计算,氦的浓度相对于氚的浓度要低.本实验中,室温下拉伸时,氢氚对材料力学性能的影响主要来自氢氚和衰变产生氦的综合作用.     

预热及后热对焊接缝含量及韧性的影响

实验表明，预热之后施焊由于熔池表面积相对增大，焊接过程中熔池从电弧气氛中吸收的总氢量增加，因而焊缝中的初始氢含量提高；残余氢含量的大小取决于预热对初始氢含量及氢逸出速度的综合影响，后热对粗晶区组织韧性的影响与材料成分有关，对于18MnMoNb钢，后热过程中由于粗晶区马氏体板条间过冷奥氏体分解析出渗碳体，因此经过后热的粗晶区的韧性有所下降。     

钢铁中氢脆问题研究的进展(续)

<正> 1.内压理论 Zaffe和Sims首先提出内任理论,又为Tetelmen等所发展。由于在微孔中建立起十分高的氢气压力,通过塑性变形或解理迫使它们长大,导致裂纹的扩展或微孔的集结。这个模型在高逸度充氢的条件下是有效的。然而Hancock和Jonson观察到     

焊缝金属中可扩散氢含量的试验研究

焊缝金属中可扩散氢含量是影响焊接金属冷脆的主要原因之一 ,低氢焊条在干燥和非干燥的条件下采用手弧焊和半自动二氧化碳气体保护焊的焊接方法 ,经对焊缝金属中的氢含量进行试验研究 ,确定了低氢焊条、干燥条件、焊接方法对扩散氢的影响     

炮管镀铬后外表面裂纹成因分析

炮管内膛镀铬后,部分炮管外表面出现裂纹。分析炮管加工和镀铬过程,认为导致开裂的原因是自紧和加工过程的残余应力在局部应力集中,在镀铬过程的强酸强碱介质中引起了应力腐蚀破裂和氢裂。阐述了防止裂纹产生的有效技术措施。     

燃料电池及其在舰艇上的应用

燃料电池由阳极、阴极、电解质和外部电路等组成。燃料电池动力系统由燃料电池、液氧贮存柜和气态氢贮存柜组成,该电池将氢燃料和氧化物电化学反应后直接转换成直流电驱动电机带动桨轴,推进潜艇航行。     

氢原子对双晶α-铁晶界裂纹扩展影响的模拟研究

为从微观角度研究氢原子对α-铁力学行为的影响,并解释α-铁在形变过程中材料微结构演化的细节与规律,采用分子动力学模拟方法研究在拉伸载荷下,氢浓度对含有对称斜晶界的双晶α-铁裂纹扩展的影响。计算结果表明:双晶α-铁的峰值应力随着氢浓度的增加而减小。由于左右裂纹晶向的不同,致使裂纹不对称的开裂。研究发现,氢原子会阻碍裂纹扩展,但氢原子对左右裂纹阻碍的机制不同。研究结果显示,氢原子聚集在左裂纹尖端,增强裂纹尖端区域的局部塑性,阻碍裂纹向左侧的扩展;然而,裂纹右侧区域的氢原子不仅增强裂纹尖端的局部塑性,还促进Hirth位错在右裂纹尖端相变区域的成核,从而有效阻碍右裂纹扩展。     

储存环境对贫铀合金中氢含量的影响研究

采用三种不同表面处理的贫铀合金样品,在沿海、内地两种不同的气候环境下,开展了包装储存、库内露置、低湿储存和户外暴露四种试验,对其在长期储存过程中的氢含量变化趋势进行了研究,得到导致氢含量增加的主要环境因素分别是空气中的氯离子、二氧化硫及潮湿空气等因素;在干燥密封包装储存环境中储存氢含量变化不明显;在低湿储存环境中,镀样中的氢有向外扩散的趋势等结论.