奥氏体不锈钢堆焊层熔合区剥离原因分析

使用超声波检测热壁加氢反应器时,发现剥离裂纹。采用奥氏体不锈钢双丝带极埋弧堆焊2．25Cr—1Mo钢试板,根据奥氏体不锈钢的焊接性,提出了合理的焊接工艺参数。通过对2．25Cr-1Mo奥氏体不锈钢堆焊试件,模拟加氢反应器不同工况条件下运行试验,然后对堆焊试件解剖,并进行无损检验、力学性能测试、显微组织观察等,分析堆焊层熔合区剥离的原因及形成过程,为以后加氢反应器的安全运行和完善操作条件提供依据。     

在役热壁加氢反应器堆焊层剥离的超声波检测

通过对加氢反应器内壁放置试块的解剖试验,我们做地堆焊层剥离边界测定试验,并对检测面的选择探伤标准的应用作了分析,提出了合理的检测工艺方法。     

不锈钢堆焊层氢致剥离断裂的途径

本文通过一系列电解充氢试验研究了不锈钢堆焊层的氢致剥离断裂。利用光学显微镜、电子显微镜和微区分析的手段，对试块氨剥离的断裂途径进行了深入的研究。研究表明，氢致剥离裂纹在脆性相解理开裂或脆性相与基体晶粒界面处形核，并沿晶界生长和传播。     

超低碳奥氏体不锈钢带极电渣堆焊接头的熔合区特征

超低碳奥氏体不锈钢带极电渣堆焊接头的熔合区特征主要表现为碳扩散层和马弑全带的形成,碳扩散层的形成受合金元素与碳的浓度梯度,原子扩散,热处理工艺和堆焊工艺等因素的影响;增碳层中的碳化物主要为Ｍ２３Ｃ６,马氏体带由位错马氏体,孪晶体马氏体,残余奥氏体和少量碳化物组成;熔合区化学成分的变化是马氏体带形成的主要原因。     

不锈钢堆焊层剥离断裂的金属学本质

通过电解充氢试验研究了不锈钢堆焊层剥离断裂的影响因素,并着重分析了这一断裂问题的金属学本质,结果显示,经过焊后热处理,堆焊过渡区碳,铬元素有迁移。在氢致剥离裂纹产生的区域,碳和合金元素分布有突变,研究也表明,碳化物沉淀,相变产物的存在及其与空位,位错等微观缺陷,应力,进入金属内部的氢交互作用,是剥离断裂产生和发展的主要原因。     

焊后热处理条件对不锈钢堆焊层氢致剥离的影响

采用自行设计的电解充氢试验方法研究了焊后热处理条件对不锈钢堆焊层熔合区合金元素分布的影响，比较了不同焊后热处理条件对不锈钢堆焊层氢致剥离的影响，试验结果显示：铁、镍、钼元素分布变化不大，熔合线堆焊层侧增碳层宽度增加，氢致剥离的倾向也增大。     

不锈钢带极堆焊工艺研究

研究了不锈钢带有电渣堆焊工艺参数对堆焊层稀释率的影响规律和外加磁场对焊接质量的影响;提出了０．４ｍｍ×５０ｍｍ焊带堆焊工艺参数的稀释阈值和工艺阈值,其值分别为５０ｋＪ／ｃｍ和９０ｋＪ／ｃｍ;微观金相分析还表明：熔合区粗大奥氏体组织和增Ｃ层宽度是影响堆焊层抗氢致剥离能力的重要因素。     

晶粒大小对双相不锈钢的强度和氢致开裂的影响SCIEI

本文研究了双相不锈钢中晶粒大小与强度的关系以及晶粒大小对氢致开裂的影响,发现在双相不锈钢中,晶粒尺寸与强度之间仍然遵循Hall-Petch关系式,晶粒尺寸越大,双相不锈钢对氢致开裂的敏感性越大。     

铁素体—奥氏体双相不锈钢焊缝金属的氢致断裂

用恒变形速率拉伸试验方法研究了铁素体－奥氏体双相不锈钢焊缝金属的断裂行为。发现裂纹起源与焊缝中氧化物夹杂有关,氢的存在影响裂纹起源点的位置;裂纹的扩展是一个非连续过程,不同阶段的断口形貌不同;γ相阻碍裂纹的扩展,δ相晶粒内的γ片常形成撕裂棱,δ晶粒间的γ相中常形成韧窝;当氢含量、氮含量提高时,易于形成穿晶解理断口。     

电化学充氢对Cr15铁素体不锈钢和304奥氏体不锈钢氢脆敏感性的影响

研究了充氢时间、充氢电流密度、晶体结构对不锈钢氢脆敏感性的影响。结果表明:对于铁素体不锈钢,随着充氢时间的延长、电流密度的增大,塑性显著降低,氢脆敏感性大幅度增加;通过SEM观察实验钢断口形貌,断裂类型由韧性断裂转变为脆性断裂。而相同条件下,奥氏体不锈钢氢脆敏感性较低,抗氢脆性能较好。充氢后实验钢表面存在大量H,且氢含量随试样深度逐渐降低,晶界可能作为氢陷阱影响实验钢的氢脆敏感性。     

HQ130钢焊接区扩散氢分布的数值分析

用有限元法对HQ130高强钢焊接区扩散氢分布进行了模拟计算,分析了扩散氢对焊接裂纹的影响。编制了焊接区氢扩散的有限元程序,该程序中考虑了焊接线能量、温度、氢的表面逸出系数等对氢扩散分布的影响。数值分析表明,氢在焊缝根部熔合区附近聚集是该区域产生裂纹的重要原因。提高焊接线能量和增大氢的表面逸出系数可降低氢在焊缝表面熔合区的聚集,但对焊缝根部氢的聚集影响不大。HQ130高强钢焊接控制焊接线能量在20kJ/cm以下可减小氢的局部聚集,有利于防止根部焊接裂纹的产生,     

17-4PH钢螺钉的断裂失效分析及除氢工艺改进

针对17-4PH不锈钢螺钉在使用过程中发生断裂的情况,对17-4PH钢断裂螺钉进行了宏观、微观组织观察,能谱成分分析以及氢含量比对分析。结合断裂螺钉的断口硬度、强度、显微组织等方面检测结果,分析并确定螺钉断裂主要原因为氢致断裂。优化改进了除氢工艺并应用于生产,效果良好。     

奥氏体不锈钢焊缝金属的氢致马氏体相变

用X射线衍射的方法 ,研究了充氢以及随后的时效过程中氢致奥氏体不锈钢焊缝金属 (30 8L和 347L)的马氏体相变和晶体结构的变化规律。结果表明 ,充氢能造成奥氏体点阵的膨胀和畸变。氢引起的奥氏体不锈钢焊缝金属的晶格畸变分别为 2 .7%(30 8L)和 2 .9% (347L) ,明显大于奥氏体不锈钢基体所产生的晶格畸变 1.2 % (30 4L)。充氢过程中 ,奥氏体不锈钢焊缝金属能发生ε马氏体相变。并且在随后的时效过程中 ,一部分ε马氏体转变为α′马氏体。即相变的顺序是γ→ε→α′。充氢后以及随后的时效过程中ε α′马氏体的总量大体保持不变 ,时效 2 4h后 ,ε和α′马氏体的相对含量达到稳定 ,并且长时间时效也不消失     

DIFFUSION OF HYDROGEN IN (α+γ) DUPLEX STAINLESS STEEL

采用电化学渗透方法,测定了氢在(α+γ)双相不锈钢中的扩散渗透曲线。氢的表观扩散系数与奥氏体含量(f_γ)的关系为:D=0.27+0.9/f_γ~2(10~(-10)cm~2/s),初步证明氢在(α+γ)双相不锈钢中主要是通过α相和γ相“串联”扩散,扩散系数D≈D_αD_γ/(f_γ~2D_α+f_α~2D_γ),其中D_α,D_γ分别为氢在α相和γ相中的扩散系数,f_α,f_γ分别为α和γ相的体积分数。     

DIFFUSION OF HYDROGEN IN(α+γ)DUPLEX STAINLESS STEEL

The permeation curves of hydrogen in ferritic-austenitic duplex stainless steel have beenelectrochemically determined.The apparent diffusivity of hydrogen depends on the austenitecontent(f_γ)at room temperature,D=(0.27+0.9/f_γ~2)(10~(-10)cm~2/s).It is simply verified thathydrogen in ferritic-austenitic duplex stainless steel diffuses in “series-connection” formthrough both ferrite grain and austenite grain.The apparent diffusivity isD=D_αD_γ/(f_α~2D_γ+f_γ~2D_α),where D_α,D_γ are diffusivity of hydrogen in ferrite grain andaustenite grain respectively,f_α,f_γ are volume fraction,in turn,of ferrite grain and austenitegrain.