CLAM钢在液态铅铋合金中的腐蚀行为

采用扫描电子显微镜分析法(SEM)和X射线衍射法,研究了低活化马氏体(CLAM)钢TIG焊接接头在500℃的静态液态Pb-Bi合金中腐蚀400 h的腐蚀行为。结果表明,试样表面有明显的腐蚀现象。试样表面形成了具有保护作用的氧化层,外氧化层为疏松多孔的Fe_3O_4,内氧化层为致密的FeCr_2O_4,基体内部没有发现Pb、Bi的渗透。并且对比分析了不同焊接热输入的焊接接头的腐蚀机理。     

CLAM钢TIG焊缝在液态铅铋共晶体中的静态腐蚀行为

研究了中国低活化马氏体(CLAM)钢TIG焊缝在550℃静态饱和氧浓度液态铅铋共晶体(LBE)中的腐蚀行为。采用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪分析了腐蚀后焊缝截面形貌和表面腐蚀产物。结果表明,经过160和350 h腐蚀后,试样均发生氧化腐蚀。所有试样表面均形成了具有保护作用的双层结构的氧化层,外氧化层为疏松多孔的Fe3O4,内氧化层为致密的Fe-Cr尖晶石。试样焊缝中有明显的元素溶解,没有发现Pb、Bi渗透进基体材料。随着腐蚀时间的延长,焊缝氧化腐蚀速度降低;回火处理对CLAM钢TIG焊缝耐氧化腐蚀性能有显著的影响。     

CLAM钢TIG焊焊缝耐高速流液态铅铋腐蚀研究

研究了我国低活化马氏体钢(CLAM)TIG焊焊接接头在550℃高速流液态Pb-Bi合金中的腐蚀行为,相对流速为2.98 m/s,腐蚀时间为1 000 h,焊后热处理采用760℃分别保温0.5,1.5,2.5 h后回火。研究发现,元素的溶解和扩散迁移是腐蚀的主要形式,试样表面形成了明显的双氧化层结构;焊后热处理提高了CLAM钢焊缝耐液态Pb-Bi腐蚀性能,保温1.5 h后回火的试样耐蚀性最好,耐蚀性能主要取决于马氏体组织的尺寸;内氧化层有效地减慢了腐蚀速率,失效以内氧化层出现裂纹导致氧化层脱落的形式发生。     

CLAM钢焊缝在550℃流动的铅铋合金中的腐蚀行为

为了研究中国低活化马氏体(CLAM)钢TIG焊缝在流动的铅铋共晶合金(LBE)中的腐蚀行为,对CLAM钢TIG焊缝及母材在550 ℃,不同相对流速(1.70,2.31,2.98 m/s)的LBE中进行1 500 h的腐蚀试验. 结果表明,腐蚀试样表面均存在双层结构的氧化层,外氧化层由疏松的Fe₃O₄组成,内氧化层由致密的(Fe, Cr)₃O₄组成;随着LBE相对流速的增加,提高了CLAM基体材料中的Fe,Cr元素向LBE中的溶解速率和LBE中的O元素向CLAM基体材料中的扩散迁移速率,加剧了试样表面的腐蚀程度,最终导致试样表面氧化层的厚度不断增厚;经过相同条件的腐蚀试验后,CLAM钢焊缝试样的抗腐蚀性能比母材试样低.     

316L钢焊接接头在液态铅铋合金中的空泡腐蚀研究

通过使用大功率超声空化装置对固溶处理前后的焊接接头在液态铅铋合金中的空泡腐蚀行为进行了研究。使用电子扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对不同空化时间的焊缝的表面形貌、表面粗糙度以及表面硬度进行分析。研究发现,随着空泡腐蚀的不断进行,材料表面的粗糙度和最大腐蚀深度均在不断增加,且固溶处理前后的焊缝在空泡腐蚀前期均出现加工硬化的现象。未固溶处理的焊缝表面还出现显著的塑性变形的痕迹。固溶处理后的焊缝硬度大幅提高,塑性虽然下降,但是结果表明固溶处理后的焊缝组织的耐空蚀性能更好。     

焊后热处理对CLAM钢焊接接头耐液态铅铋合金空泡腐蚀性能的影响

加速器驱动次临界系统的冷却剂液态铅铋共晶合金在循环管道中高速流动时会对主泵叶轮及第一壁包层材料造成空泡腐蚀.焊接接头是整个循环管道中的薄弱环节,但合理的焊后热处理是提高循环管道中焊缝区域性能最有效的方法.自主设计一套装置用于金属溶液空泡腐蚀试验.对各组试样不同时间空泡腐蚀后的表面形貌、粗糙度、空蚀坑平均深度进行分析,再结合焊后热处理后的焊缝微观组织及力学性能,对空泡腐蚀行为及耐空蚀性能提高机制进行分析.结果表明,调质后焊缝耐空蚀性能最好;760℃回火后耐空蚀性能也比较好;710℃与810℃回火后耐空蚀性能稍差;未焊后热处理焊缝耐空蚀性能最差.     

热处理时间对CLAM钢TIG焊接头组织和性能的影响

采用钨极氩弧焊(TIG焊)方法对厚5 mm中国低活化马氏体钢(CLAM钢)进行平板对接焊,焊后分别进行750℃×30 min,750℃×60 min,750℃×90 min回火热处理,并对焊接接头的力学性能和显微结构进行分析测试。结果表明,CLAM钢采用TIG焊可以获得良好力学性能的板条状马氏体焊缝组织,焊后热处理后观察到大量的碳化物析出;焊后热处理时间与马氏体板条尺寸正相关,随着时间增长碳化物析出并向晶界处聚集;焊接接头的硬度和抗拉强度随着热处理保温时间的延长而降低,而冲击吸收功会先提高后降低,在750℃×60 min热处理后的冲击吸收功最大。热处理保温时间在60 min时焊缝的综合力学性能最好。     

相对流速对316L钢焊缝在液态铅铋合金中腐蚀行为的影响

在核工业领域,316L不锈钢因其优异的性能常被作为核用钢种,液态铅铋合金常作为加速器次临界驱动系统(ADS)的冷却剂,高速流动的液态铅铋合金(LBE)会对316L不锈钢焊缝造成氧化腐蚀,同时氧化腐蚀后的产物也会对液态LBE造成污染,所以研究316L不锈钢焊缝在液态铅铋合金中的腐蚀行为具有重要意义. 文中对比研究了使用母材作为焊丝进行TIG焊的316L不锈钢焊缝在550 ℃动态(相对流速为1.70,2.31,2.98 m/s)液态LBE中的耐腐蚀性能,试验时间为1 500 h. 结果表明,三组试样都生成了双氧化层,外氧化层主要为Fe₃O₄,内氧化层主要为FeCr₂O₄,内氧化层相对于外氧化层较致密;随着流速的提高,元素的传质过程变快,氧化腐蚀加剧,内氧化层增厚.     

CLAM钢搅拌摩擦焊接头高温蠕变行为

针对核聚变堆用CLAM钢,对焊后热处理的搅拌摩擦焊接头在823 K条件和180～300 MPa应力水平下的单轴拉伸蠕变性能、断口形貌、显微组织进行了研究.结果表明,当蠕变应力由300,260及220 MPa降低到180 MPa时,CLAM钢搅拌摩擦焊接头的蠕变寿命分别由1.5,19.2及883 h增加到6769 h以上...     

ADS候选材料在静态液态Pb-Bi合金中的腐蚀行为

通过自主设计并搭建静态液态LBE腐蚀试验装置,研究了T91、CLAM钢2种ADS嬗变系统候选结构材料在600℃、含饱和氧的静态液态LBE中的腐蚀行为。扫描电镜(SEM/EDS)分析和XRD分析结果表明,实验材料的表面均生成了双层氧化膜,并都发生了内氧化。氧化膜的外层为富Fe的Fe_3O_4,内层为富Cr的FeCr_2O_4尖晶石。进一步的分析发现,外层氧化膜的浅表层因Pb的渗入生成了由Fe、Pb和O组成的复杂氧化物PbFe_4O_7。     

预腐蚀对CLAM钢在Pb-Bi共晶合金中的腐蚀行为影响的研究

研究预腐蚀对中低活化马氏体钢(CLAM钢)500℃时在饱和氧浓度下液态共晶合金中腐蚀行为的影响。结果表明,CLAM钢中的合金元素有不同程度的溶解腐蚀,腐蚀过程中均有氧化层生成,氧化层对材料有保护作用。     

2219铝合金FSW和TIG焊接头力学与腐蚀行为

评价了2219-CS铝合金FSW和TIG焊接头的力学性能,并采用晶间腐蚀、剥落腐蚀及电化学腐蚀方法对2219-CS铝合金FSW和TIG焊接头进行了整体及分区域腐蚀行为表征,借助光学显微镜和扫描电子显微镜分析了表面腐蚀形貌. 结果表明,搅拌摩擦焊接头焊核区的细晶结构和弥散再分布的沉淀相大幅度提高了其耐腐蚀性能,热影响区中沉淀相回溶及粗化较TIG焊接头热影响区较弱,耐腐蚀性能有一定提高,搅拌摩擦焊接头的高电化学均质性宏观表现为其整体腐蚀速率的显著降低.     

金属材料在液态Al-Mg合金中的腐蚀行为

本文对 Fe、Ni、Mo、Zr、Nb、Cr、V、Ta 等金属或以它们为基的合金进行了抗液态 Al-Mg 合金腐蚀试验.材料的耐蚀性系借助金相观察测定溶解扩散层厚度和测定蚀损这两项指标来予以评定的。结果表明绝大多数金属及其合金均不耐液态 Al-Mg 合金的腐蚀,仅 Nb 和合金化程度低的Nb 基合金(如 Nb-2Al,Nb-1Cr)以及 Ta 显示山具有良好的耐蚀性.     

若干高温合金在液态锂中的腐蚀行为

本文报导了采用自行设计的液态锂静态腐蚀试验装置,对常用的5种高温合金(GH-30、GH-128、GH-37、GH-49和K-38)在800°、850°和900°进行了20小时对比筛选试验。用失重和晶界渗透深度来评价其抗蚀性;用扫描电镜(SEM)观察表面腐蚀形貌,并以能量色散谱仪(EDS)分析相成份;用电子探针(EMPA)和离子探针(IMA)鉴别晶界渗透腐蚀产物,结果表明;试验合金的腐蚀失重都随温度升高而增加;GH-49和K-38失重较小,GH-30失重较大。γ′相强化的合金(GH-37、GH-49和K-38)发生锂沿晶界渗透,并随温度升高而加深。固溶强化合金的腐蚀特征是镍的择优离析和Kirkendall效应,使基体产生空穴,最后形成α-Cr(Mo,w)骨架状多孔松散层。由γ+γ′两相组成的γ′相强化合金,晶界主要足由碳化物的γ′包膜组成,由于锂沿晶界渗透形成Li_2C_2等化合物,并发生γ′包膜的择优离析,使Li_2C_2两侧形成腐蚀深沟,这种包围着晶粒的深沟被打通后将使整个晶粒脱落,这是造成γ′相强化合金失重的主要原因。     

纳米贝氏体钢TIG焊接头组织和性能

采用TIG焊接方法对1500 MPa级纳米贝氏体钢进行焊接.利用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对焊接接头的微观组织和断口形貌进行了观察与分析,通过硬度测试与拉伸试验考察了接头的力学性能.结果表明,纳米贝氏体钢的焊接性较差,TIG焊焊缝和淬火区组织为淬硬的马氏体,硬度高达1000 HV;焊缝偏析严重,在枝晶间出现残余奥氏体;焊接接头出现冷裂纹,且为沿晶脆性断裂;回火区析出大量碳化物,主要为M₇C₃(M表示Fe,Cr,Mn)和渗碳体Fe₃C,并随着回火温度的升高,碳化物析出量增大,成为焊接接头的又一薄弱环节.     

铌合金在液态金属中的腐蚀

本文包括两个独立的部分。第一部分是铌合金在液态金属钠中的腐蚀。第二部分是铌合金在铅铋共晶中的腐蚀。分别叙述于下:     

核电站用不锈钢在液态Pb-Bi合金中的腐蚀行为研究进展

核电系统中,液态金属腐蚀问题是影响加速器驱动次临界系统(ADS)稳定服役的关键.概述了液态Pb-Bi合金和不锈钢在核电中的应用背景.在此基础上,重点综述了近年来常用不锈钢材料在液态Pb-Bi合金环境下的腐蚀行为,其中不锈钢在液态Pb-Bi合金中的腐蚀机制包括:(1)不锈钢中Ni元素在液态Pb-Bi合金中优先溶解而发生的...     

316L钢焊接热影响区在高速流液态PbBi中的腐蚀行为分析

采用TIG焊焊接316L钢,研究了在不同的热输入(10.5,15.3,23.4 k J/cm)下,试样焊接热影响区在550℃液态Pb Bi高速流中腐蚀1 000 h后的腐蚀行为。研究表明,试样表面发生了氧化腐蚀,在表面形成了双氧化层,Pb Bi合金只在外氧化层发生了渗透。焊接热输入越大,内氧化层生长越不均匀,内外氧化层厚度越大。较大的热输入使内氧化层出现了晶间裂纹,降低了内氧化层间的结合力。在小热输入下,热影响区形成了连续均匀的内氧化层,减缓了Fe与O的扩散,提高了耐蚀性。     

C-276合金TIG焊接头组织与性能

采用光学显微镜等方法观察C-276合金TIG焊接头显微组织并测试显微硬度,采用电化学技术比较焊缝与母材在酸性和中性环境下的腐蚀性能。结果表明:焊缝为单一奥氏体组织,其形貌为柱状和等轴状;影响区由长大的奥氏体和块状、条状的金属间化合物组成。硬度测试发现,焊缝显微硬度最低,约为260 HV。电化学测试发现,酸性环境中焊缝的耐蚀性弱于母材的,表现为其腐蚀电流密度和腐蚀速率均高于母材;而中性环境中,焊缝的耐蚀性与母材相似。     

不同表面处理对316L钢焊缝耐液态铅铋腐蚀的影响

设计制造了一套耐高速流液态金属腐蚀试验装置,用以研究分别用不同号数砂纸打磨和不同抛光处理后的316L钢焊缝在550 ℃的流动(相对流速为2.62 m/s)液态铅铋合金中的腐蚀情况。研究发现各组试样都形成了双氧化层结构,内层主要为较疏松的Fe3O4,外层主要为较致密的FeCr2O4;表面粗糙度越小,元素传质过程越慢,高速流动的液态LBE磨蚀作用越小,316L钢焊缝的耐蚀性越好。