激光偏移量对Hastelloy C-276/316L焊缝腐蚀性能的影响

使用Nd:YAG连续激光对Hastelloy C-276/316L薄板进行异质焊接实验,分析不同激光偏移量下焊缝元素含量变化规律,借助极化曲线、电化学阻抗谱研究不同激光偏移量下焊缝在盐酸溶液中的抗蚀性能。结果表明:调节激光偏移量Fe、Ni和Mo含量变化明显,而Cr含量无明显变化;当激光向Hastelloy C-276偏移0.1~0.3 mm时,焊缝中主要元素含量变化较小,腐蚀电压、电荷转移电阻最大,腐蚀电流密度最小,焊缝腐蚀趋势、腐蚀速率最小,焊缝抗蚀性能较好;当激光向316L偏移0至0.2 mm时,焊缝中Fe元素逐渐增加,Ni、Mo元素含量逐渐下降,焊缝的腐蚀电压、电荷转移电阻递减,腐蚀电流密度递增,焊缝的腐蚀趋势、腐蚀速率逐渐增大,焊缝抗蚀性逐渐减弱。     

Hastelloy C-276薄板激光焊接接头疲劳性能EI北大核心CSCD

对0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板激光焊接接头进行疲劳试验,结合应力-寿命(S-N)曲线和疲劳断口形貌,研究母材及焊接接头的疲劳性能,分析母材和焊接接头的疲劳断裂机理。结果表明:0.5 mm Hastelloy C-276薄板焊接接头和母材的S-N曲线斜率基本相同,焊接接头疲劳性能和母材的基本相当;母材疲劳断口疲劳裂纹起源于试样侧表面,主要沿宽度方向扩展,随着应力的减小,疲劳源数目减少,疲劳裂纹扩展速率减小;焊接接头在母材和焊缝处随机断裂,焊接接头母材区断口形貌和母材断口形貌基本一致,而焊接接头焊缝区断口的疲劳裂纹起源于侧表面棱角处和焊缝表面,焊缝表面是主要疲劳源,裂纹主要沿厚度方向进行扩展,疲劳裂纹扩展区呈现出准解理断裂特征。     

Hastelloy C-276合金应力松弛行为的研究

通过高温拉伸试验研究Hastelloy C-276合金在不同温度和初始应力下的应力松弛行为。实验得到了一系列应力松弛曲线,应用二次延迟函数对实验测得的应力松弛曲线进行拟合,拟合出的曲线与实验应力松弛曲线符合得较好。从实验测得的应力松弛曲线可以推导出不同温度下材料的蠕变应变速率与应力之间的关系,此外,还探讨了温度对Hastelloy C-276合金应力松弛的影响,为转子屏蔽套真空热胀形过程的有限元模拟工作奠定了理论基础,并为其提供了有价值的数据。     

Hastelloy C-276合金热变形动态再结晶模型研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了Hastelloy C-276镍基合金在不同变形条件下的热压缩流变应力曲线,热变形过程中发生了动态再结晶行为。利用加工硬化率-应力关系曲线确定了动态再结晶临界条件,采用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程计算再结晶体积分数实验值,建立了C-276合金动态再结晶体积分数和晶粒尺寸预测模型。结果表明:C-276合金动态再结晶体积分数随着应变量的增加,呈现典型的"S型"曲线;获得临界应变条件表达式:lnε_c=0.144lnZ-7.173;动态再结晶体积分数表达式X_(drx)=1-exp{-1.4034[(ε-ε_c)/ε_(0.5)]~(2.58384)},预测值和实验值的平均误差为2.16%;晶粒长大表达式d_(drx)=6.58×10~3Z~(-0.168),预测值和实验值的平均误差为6.63%。     

基于神经网络的316L不锈钢激光焊焊缝形貌预测

在316L不锈钢的激光焊接过程中,其焊接工艺参数直接影响焊缝的形貌,建立焊接工艺参数与焊缝几何形状之间的关系对于优化焊接工艺参数,降低焊接成本非常重要. 根据316L不锈钢焊缝二维不光滑轮廓形貌特点,采用分段函数思想,分别使用Hermite插值和最小二乘拟合的方法描述焊缝轮廓,构建广义回归神经网络焊缝二维形貌预测模型. 结果表明,采用Hermite插值的方法能够获得更准确的焊缝形貌,其平均相对误差为?3.49%. 该模型为316L不锈钢激光焊焊缝预测提供一种有效方法.     

镍基耐蚀合金Hastelloy C-276锻造开裂原因分析

耐蚀合金Hastelloy C-276锻造过程中出现开裂,对其开裂原因进行了分析,并研究了均质化处理对其组织的影响以提高锻造成材率.结果表明,Hastelloy C-276合金铸态组织中存在大量μ析出相,是导致锻造开裂的主要原因.通过提高均质化加热温度和延长保温时间,可减轻枝晶偏析,经1170℃保温10 h空冷后,偏析...     

拉伸变形对Hastelloy C-276合金组织与力学性能的影响

采用金相(OM)、电子背散射衍射(EBSD)以及拉伸实验等技术手段研究了不同变形量条件下Hastelloy C-276合金薄板的组织演化特征和力学性能。结果表明:变形量小于14%时,位错优先在晶界附近塞积,并产生局部应变集中;变形量在14%~30%范围内,孪晶界附近及晶粒内部产生大量位错,位错滑移引起晶粒内部应变集中增强;变形量由0%增加至30%,晶界应变集中程度因子先增大后减小,变形量为14%时晶界应变集中程度因子最大。利用Ludwigson模型回归拟合了不同变形条件下的真应力-真应变曲线,随变形量的增加,材料的加工硬化程度提高,加工硬化速率减小,发生单滑移向多滑移转变的临界应变减小。     

L450/316L不锈钢复合钢管环焊缝焊接工艺研究

为了改进在高二氧化碳、高温酸性环境下气田的采气工艺,采用了不锈钢复合钢管。本文根据某储气库集输管线的焊接施工实践,介绍了准273 mm×(10+2)mm的L450/316L复合钢管的焊接工艺。打底焊及过渡焊层采用管内外充氩保护的氩弧焊(GTAW),填充层及盖面层的焊接采用焊条电弧焊,并在焊后对其焊接接头进行拉伸、刻槽锤断、弯曲、冲击、晶间腐蚀试验评价。焊接工艺评定结果表明,整个L450/316L复合钢管的焊接接头力学性能良好,且具备较好耐腐蚀性能,其堆焊层起到了很好的隔离作用,保证了现场焊接焊缝的质量。     

超薄Hastelloy C-276脉冲激光焊接接头的拉伸性能

采用脉冲激光焊接技术实现了0.5mm厚度HastelloyC-276屏蔽套材料对焊连接,得到的焊缝宽度小于1mm,分析了焊接接头的拉伸性能,同时采用微区XRD分析了拉伸断口HastelloyC-276相变特征。结果表明:焊接接头的屈服极限相对于母材并未改变;而抗拉强度有一定程度的降低,为母材的88.6%,在断口处并未发现明显脆性相。焊接接头的屈服极限与母材基本相当,主要由于焊缝处的晶粒细化效果提高了材料的屈服极限,起到了与母材固溶强化作用相似的作用;而焊接接头抗拉强度的降低主要是由于拉伸过程更利于产生应力集中,促进微观裂纹的形成,进而加速材料的破坏。     

少量硝酸对316L和Hastelloy C合金在循环废酸中腐蚀机理的影响

利用电化学方法、SEM和EDS研究了少量硝酸对316L和Hastelloy C合金在循环废酸中腐蚀机理的影响。结果表明,循环废酸中的少量硝酸能使温度为80℃的循环废酸具有强氧化性,使铁基奥氏体不锈钢316L在循环废酸中形成致密的钝化膜,使其腐蚀速率大幅度降低;使Hastelloy C合金在循环废酸中的钝化膜发生局部溶解,使其腐蚀速率增加。     

Hastelloy C-276合金应力松弛试验及蠕变本构方程

对Hastelloy C-276合金分别在不同的温度(750、800、850和900℃)和相应的初始应力(250、250、250和200 MPa)条件下进行了多组应力松弛试验。利用试验测得的应力松弛曲线推导出应力松弛过程中蠕变应变速率与应力之间的关系,建立用于描述Hastelloy C-276合金应力松弛行为的蠕变本构方程,通过对蠕变应变速率—应力曲线进行拟合,得到各温度下蠕变本构方程中的材料常数。将蠕变本构方程带入有限元软件MSC.Marc对Hastelloy C-276合金的应力松弛过程进行模拟,模拟得到的应力松弛曲线与试验测得的应力松弛曲线符合得很好,验证蠕变本构方程的可靠性。     

316L厚板埋弧焊

本文通过对316L不锈钢的焊接性进行分析及对焊材的选择,在316L厚板焊接中采用了埋弧自动焊的新工艺,保证了焊接质量。     

选区激光熔化制备Hastelloy X合金耐腐蚀性能研究

目的 研究低电流密度下电化学加工过程中选区激光熔化(SLM)制备Hastelloy X合金微观组织结构对其耐腐蚀特性的影响,为抑制低电流密度条件下电化学加工Hastelloy X合金表面杂散腐蚀奠定理论基础。方法 利用配备有电子背散射衍射系统的扫描电子显微镜和电子探针X射线显微分析仪研究SLM制备和锻造成形的Hastelloy X合金微观结构的差异,对比开路电位和极化曲线的测量结果,确定低电流密度下的ECM最优工艺参数,分析2种成形工艺制备Hastelloy X合金动电位极化曲线中的关键电化学参数,获得低电流密度下ECM过程中微观组织特征对SLM制备和锻造Hastelloy X合金耐蚀性能的影响规律。结果 与商用锻造Hastelloy X合金相比,SLM制备Hastelloy X合金具有精细的晶粒尺寸以及更小的再结晶比例,锻造Hastelloy X合金晶界和晶内析出了大量弥散分布的M23C6型碳化物。在优化的工艺参数条件下,SLM制备Hastelloy X合金在36 ℃的10%(质量分数)NaNO3电解液中具有较小的自腐蚀电流密度(2.01× 10⁻⁶ A/cm²)和钝化电流密度(3.01×10⁻⁵ A/cm²)。结论 SLM制备Hastelloy X合金在电化学加工过程中具有较高的耐腐蚀性能,能有效抑制杂散腐蚀现象,进而达到提高加工精度的目的。通过分析微观组织对SLM制备Hastelloy X合金耐腐蚀特性的影响规律,为电化学加工过程中抑制镍基高温合金的杂散腐蚀现象奠定了基础。     

小变形高温退火对Hastelloy C-276合金晶界特征分布和晶界平面分布的影响

Hastelloy C-276合金经1150℃+30 min固溶处理后,进行不同变形量的冷轧高温退火处理。采用电子背散射(EBSD)技术对退火后的晶界特征分布和晶界面分布进行表征。结果表明,在退火过程中,Σ1小角度晶界比例减小,变形存储能释放,晶界发生迁移,促进了晶界相互作用,从而导致Σ9和Σ27晶界比例增加。与此同时,晶粒发生异常长大并促进了特殊晶界的形成,产生的特殊晶界阻断了大角度晶界的连通性。合金经变形高温退火之后,Σ3晶界分布在{111}晶界面扭转晶界,Σ9晶界分布在[110]晶带倾斜晶界。不同变形条件下,Σ3晶界面与Σ9晶界面分布演变规律不同,原因在于变形退火导致Σ3晶界比例的不同和晶界之间的相互作用的结果。     

316L不锈钢表面激光熔覆Stellite-F合金层的电化学腐蚀行为

采用CO₂激光器在316L不锈钢表面熔覆Stellite-F合金,通过电化学方法研究了Stellite-F熔覆合金层在5wt%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:与316L不锈钢相比,与基材呈冶金结合的Stellite-F合金层自腐蚀电位较正、自腐蚀电流密度较小,无点腐蚀现象出现,耐海水腐蚀性能较好;研究发现,熔覆合金层物相主要由γ-Co固溶体与Ni₃C、Cr₂₃C₆碳化物构成,在盐溶液中其腐蚀失效机制为选择性腐蚀,即固溶体合金相作为阳极被腐蚀浸出,碳化物相得到阴极保护暴露析出,同时固溶体相中的Co、Ni组分优先被腐蚀浸出,其余组分形成海绵状结构。     

固溶处理对304不锈钢焊缝腐蚀性能的影响

采用两种工艺对304不锈钢氩弧焊接接头进行固溶处理,并通过金相试验、阳极极化曲线测试以及全面腐蚀的实验,比较分析不同工艺对焊缝腐蚀性能的影响。结果表明：1200℃固溶处理后的焊接接头不锈钢可获得碳化物完全固溶于奥氏体基体内的均匀单相组织,从而提高其抗蚀性能;电化学腐蚀试验的结果也表明,在蒸馏水、5%H2SO45、%NaOH5、%NaCl和5%HCl介质中,经1200℃固溶处理的不锈钢焊缝的耐蚀性能均有不同程度的提高。304不锈钢焊接接头的优选固溶处理工艺为1200℃下保温60min并用木炭作覆盖剂。     

激光焊对C-22哈氏合金焊缝抗腐蚀性能改进的研究

传统TIG焊技术焊接C-22哈氏合金导电辊,焊缝抗腐蚀性较差,严重影响了其使用寿命.为了提高焊缝抗腐蚀性,采用激光焊技术,焊后对焊缝进行固溶处理,采用电化学和化学腐蚀试验,分别测量了激光焊和TIG焊的腐蚀电位及腐蚀速率.结果表明C-22哈氏合金激光焊焊缝的抗腐蚀性能得到显著提高,这说明采用激光焊焊接哈氏合金有利于焊缝抗腐蚀性能的改进,从而为激光焊焊接哈氏合金导电辊的实际应用提供了技术支撑.