奥氏体不锈钢A-TIG焊工艺研究

目的研究焊接参数对焊缝成形和接头宏观组织的影响。方法改变焊接电流、焊接速度、焊接电压以及活性剂中的一个参数,固定其他3个参数不变,对奥氏体不锈钢进行焊接,分析其接头宏观形貌、组织和力学性能。结果随着电流、电压的增加,焊接接头的熔深和熔宽都在增加,随着焊接速度的增加,焊接接头的熔深和熔宽都在降低,在相同参数下,将不同活性剂下的A-TIG焊接头的熔深和熔宽进行比较,发现涂敷C4活性剂接头熔深最大达到4.29mm,而常规TIG焊接头熔深为1.38mm,涂敷C4活性剂的接头熔深为TIG焊的3.11倍,且熔宽也有所减小。结论 C4活性剂A-TIG最佳工艺参数为:I=175 A,U=14 V,v=80 mm/min,此时能将6 mm板材焊透,成形良好,在此工艺下焊缝等轴晶范围最大,焊缝组织最为细小。相比于TIG焊,涂敷C4活性剂接头强度系数提升4.1%。     

Al对含P,Mo奥氏体不锈钢应力腐蚀性能的影响

用点焊接试验方法评价了合金元素Ａｌ对含Ｐ和Ｍｏ奥氏体不锈钢应力腐蚀破裂性能的影响。结果表明，单独添加Ａｌ没有改善应力腐蚀破裂性能，而复合添加Ａｌ和Ｃｕ有效地提高了抗应力腐蚀性能。１４Ｃｒ－１６Ｎｉ－２Ｃｕ－３Ａｌ钢中添加Ｍｏ，虽然降低应力腐蚀性能，但影响较小。含０．３％Ｍｏ时应力腐蚀破裂临界温度可达１２０℃。ＡＥＳ分析表明，Ａｌ和Ｃｕ元素在表面膜中富集。Ａｌ和ｃｕ的联合作用使钢表面膜的钝化能力得到加强，从而提高了抗应力腐蚀性能。     

晶粒组织对7150铝合金抗腐蚀性能的影响

通过四点弯曲应力腐蚀和剥落腐蚀实验,并利用金相显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)、扫描透射电镜(STEM)等微观组织表征手段研究了不同晶粒组织对7150铝合金腐蚀性能的影响.结果表明:粗晶具有较高的应力腐蚀敏感性,表层具有粗晶的试样断裂时间为16 h,而除去表层粗晶,仅含有纤维晶的试样断裂时间为124 h.粗晶抗剥落腐蚀性能优于纤维晶,粗晶的剥落腐蚀等级为P,纤维晶剥落腐蚀等级为EC/D.粗晶晶界为界面能较高的大角度晶界,且大角度晶界无沉淀析出带(PFZ)宽度较宽,晶界强度较低,应力腐蚀裂纹易沿着大角度晶界扩展.而中心纤维晶晶界析出相(GBP)Cu含量低,Zn含量高,导致析出相与基体之间电势相差较大,析出相易溶解,且其连续分布特征进一步加速这一腐蚀过程,因此,纤维晶剥落腐蚀敏感性更高.     

316L不锈钢中添加Al后的抗腐蚀性能

合金中添加Al可提高其抗腐蚀性能.在316L不锈钢中添加不同含量的Al,研究了合成的合金在5%H2SO4中的均匀腐蚀速率和在65%浓HNO3中的晶间腐蚀速率.结果表明:合金均匀腐蚀速率和晶间腐蚀速率均随着Al含量增加先减小后增大;添加2.00%,4.00%Al的合金的均匀腐蚀速率和晶间腐蚀速率较低;添加了Al的合金的晶间腐蚀速率低于未加Al的合金.     

AZ31B镁合金TIG焊接件应力腐蚀性能研究

为了研究AZ31B镁合金钨极氩弧焊接件应力腐蚀性能,室温下采用三点加载的方式,在去离子水中对试样进行应力腐蚀试验。利用光学显微镜(OM)观测试样微观结构,利用扫描电镜(SEM)观测应力腐蚀断口,利用X-350A型X射线应力仪和CHI660B型电化学工作站分别测定试样表面残余应力和动电位极化曲线。试验结果表明:采用单面焊双面成型工艺,在45～50A的焊接电流及合适的焊接速度条件下,焊接2.2mm厚AZ31B镁合金薄板时,钨极氩弧焊能够获得理想的焊接接头,抗拉强度达到209MPa;焊接件热影响区表面残余拉应力为60MPa;同母材相比,焊接件自腐蚀电位减小27mV,腐蚀电流增大了41.4%,从而增加焊接件腐蚀倾向;AZ31B焊接件在去离子水中浸没192h后出现应力腐蚀开裂,属于穿晶型脆性断裂,这表明AZ31B镁合金焊接件在去离子水中具有很高的应力腐蚀敏感性。     

304不锈钢焊接接头的耐应力腐蚀性能

碳钢/304不锈钢复合管如果不锈钢钢管的焊接工艺参数不当,焊接接头便容易发生应力腐蚀。采用钨极氩弧焊方法焊接了304不锈钢钢管,通过慢应变速率拉伸和双环动电位再活化试验研究了不同焊接工艺参数焊接接头的耐应力腐蚀性能。结果表明,可有效提高耐应力腐蚀性能的最优焊接工艺:氩气流量为12~15 L/min,焊丝为ER308,焊接电压为50 V,电流为50 A,焊接速度为8~10 cm/min;选择合适的焊丝和降低焊接电流可有效增加304不锈钢焊接接头处的耐应力腐蚀性能。     

活性剂增加不锈钢A-TIG焊熔深机理研究

目的研究涂敷活性剂条件下1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的熔深增加机理。方法采用B1活性剂,涂敷在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面,进行A-TIG焊试验,分析活性剂对电弧形貌、阳极斑点、电弧电压和焊缝熔深的影响情况。结果涂敷活性剂后,电弧和阳极斑点都发生了收缩,电弧宽度由4.97 mm变为4.12mm,减小了17.1%,阳极斑点长轴长度由9.92 mm变为8.22 mm,短轴长度由4.75 mm变为4.35 mm,电弧电压提高了2.7 V,阳极区和弧柱区收缩,提高了弧柱电场强度;相同参数下,涂敷活性剂后熔宽缩小0.62mm,熔深增加了3.01 mm,显著增加熔深。结论阳极斑点收缩和电弧收缩是活性剂增加不锈钢A-TIG焊熔深的主要原因。     

高温高压下超级13Cr不锈钢抗CO2腐蚀性能

为了推进超级13Cr不锈钢在油气田中的应用,用高温高压釜系统模拟了油气田腐蚀环境,研究了超级13Cr不锈钢在动静态环境中高温高压下的CO2腐蚀行为,利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等对超级130r不锈钢表面腐蚀产物的形貌及成分进行了分析。结果表明：动态腐蚀时超级13Cr不锈钢的腐蚀速率随温度的升高而增大,150℃时最大,此后腐蚀速率随温度的升高而下降;静态腐蚀速率随温度的升高呈上升趋势;动态腐蚀速率高于静态的,动静态平均腐蚀速率均较小,属于轻度或中度腐蚀,在油气田的安全使用范围之内;动静态腐蚀时超级13Cr不锈钢表面均生成均匀、致密的钝化膜层,表现为均匀腐蚀,腐蚀产物成分为不锈钢基本成分,未发现CO2腐蚀产物,超级13Cr不锈钢具有良好的抗高温高压CO2腐蚀性能。     

锻造、轧制变形对2519A铝板抗腐蚀性能的影响

为改善2519A-T87铝合金的腐蚀性能并探求其影响因素,采用金相显微镜、透射电镜及X射线衍射仪研究了锻造以及轧制两种变形方式对该合金板晶界无沉淀带、析出相、晶粒取向与抗腐蚀性能的影响.结果表明:锻造板中晶界无沉淀带(PFZ)较轧制板的宽,晶界析出相粒子间距大,较难形成连续腐蚀通道,其抗晶间腐蚀与剥落腐蚀性能优于轧制板;PFZ与基体,析出相与PFZ构成两对电偶发生反应,而晶界上不连续分布的、大的第二相之间的间距有利于提高合金的抗应力腐蚀性能,锻造板的应力腐蚀性能(KISCC=32.1 MPa.m1/2)比轧制板(KISCC=22.1 MPa.m1/2)高;锻造板的{100}晶粒取向密度较低;第二相的大小及分布是决定该合金腐蚀性能的关键..     

Al-Zn-Mg-(Cu)合金抗应力腐蚀性能影响因素分析

从合金成分、热处理制度以及显微组织特征等方面对如何提高7xxx系铝合金抗应力腐蚀性能进行了系统的分析,重点阐述了影响合金抗应力腐蚀性能的本质因素——GBP、MPT、PFZ、晶界原子偏聚等。同时提出了合理可行的提高7xxx系铝合金抗应力腐蚀性能的解决途径,为新一代超高强铝合金的成分设计和工艺优化提供了重要的参考。     

A-TIG焊研究进展及前景展望

对活性化钨极氩弧焊(A-TIG)焊接工艺、活性剂的研发及其在增加焊缝熔深机理等方面的研究做了比较详尽的综述,并指出活性化TIG焊研究过程中存在的问题、发展前景及今后研究方向。认为对活性焊剂增加熔深的机理还有待深入研究,可以利用数值模拟过程结合活性化TIG焊试验深入研究活性焊剂增加焊缝熔深的机理。可以基于A-TIG焊基本思想结合其他方法研发新的活性焊方法。总之,A-TIG焊具有巨大的发展潜力和良好的应用前景。     

不同温度下6082铝合金的抗应力腐蚀性能

采用慢应变速率拉伸试验方法研究了6082铝合金板材在不同温度下的抗应力腐蚀性能,采用光学显微镜和透射电镜观察其显微组织,采用扫描电镜对其进行断口分析。结果表明：6082铝合金板材在70℃,3.5%(体积分数)NaCl溶液中的应力腐蚀敏感性指数为6.6%,在50℃,3.5%(体积分数)NaCl溶液中的应力腐蚀敏感性指数为2.3%;试样断口均无应力腐蚀特征,合金晶内析出了弥散分布的细小Mg₂Si相,晶界析出了不连续分布的Mg₂Si相,不能形成连续的沿晶腐蚀通道,试样表现为较好的抗应力腐蚀性能;温度升高使试样在腐蚀溶液中的抗拉强度下降幅度较大,试样在70℃下的应力腐蚀敏感性指数偏高。     

粉煤灰复合活性剂在A-TIG焊中增加熔深的机理研究

为实现对工业废弃物粉煤灰的剩余价值利用,尝试以粉煤灰作为主要原料制备焊接复合活性剂,并在AZ91镁合金板上进行A-TIG焊.利用焊缝的电特性实时采集、焊接温度场采集、电弧力测试等手段研究活性剂对电弧影响,通过熔池Bi粒子示踪实验探究活性剂对表面张力温度梯度影响.结果 表明:与常规TIG焊相比,粉煤灰复合活性剂可以使焊缝熔深增深1.4倍,熔宽减小,深宽比是常规TIG焊的1.43倍.粉煤灰复合活性剂中氟化物的解离和电离吸热过程、带电粒子的电子扩散和复合过程可以促进电弧收缩,使焊接电压升高,热输入量提高.而活性剂中的氧化物既可以通过对电弧的机械压缩作用强迫电弧收缩,又可以通过电离产生的氧元素实现对熔池液态金属表面张力温度梯度系数的改变,提高熔池中心热输入.A-TIG焊AZ91镁合金熔深增加是电弧收缩理论和表面张力温度梯度改变理论共同作用的结果.     

316L不锈钢表面纳米化后腐蚀性能研究

对表面纳米化和未经表面纳米化处理的316L不锈钢的样品分别进行点蚀实验和应力腐蚀对比实验,在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中分别测出它们的极化曲线.结果表明,316L不锈钢表面纳米化后抗点蚀性能下降,抗应力腐蚀性能提高.对应力腐蚀断口的SEM 分析发现,316L不锈钢应力腐蚀断口有明显分区现象,断裂形式为韧性断裂,开裂通道既有穿晶型也有沿晶型.     

等离子喷涂CoNiCrAlWBSi合金涂层的抗腐蚀性能研究

采用大气等离子喷涂法将ＣｏＮｉＣｒＡｌＷＢＳｉ合金镀覆ＧＨ８６４试片上，进行７５０℃，７５％Ｎａ２ＳＯ４＋２５％ＮａＣｌ熔盐腐蚀试验，并和其他涂层进行对比分析，结果表明，ＣｏＮｉＣｒＡｌＷＢＳｉ合金涂层具有较好的抗热腐蚀性能。     

7A52铝合金焊接件应力腐蚀性能评价

应用慢应变速率拉伸应力腐蚀实验方法和恒载荷拉伸应力腐蚀实验方法评价了7A52铝合金焊接试样的应力腐蚀(SCC)敏感性,并对断口微观形貌进行了分析.结果表明:使用5A56焊丝,采用金属焊条惰性气体焊接(MIG)工艺双面焊制成7A52焊接件应力腐蚀敏感性比较低,具有较好的抗应力腐蚀开裂性能;但当使用环境温度较高、施加应力大于90％σp0.2时,也有可能发生应力腐蚀开裂.断口微观分析表明焊接部位普遍存在气孔;高温或高应力下产生SCC开裂的断口存在明显的二次裂纹,并且随着应力水平的增加,二次裂纹增大.     

304不锈钢与Sn作用后腐蚀性能评价

通过动电位极化和恒电流恒电位极化测试研究了低熔点金属Sn对304不锈钢腐蚀性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察样品的腐蚀形貌。动电位极化的实验结果表明:黏附于304不锈钢表面的Sn加速了基体点蚀的形成,并且Sn的量越多点蚀越严重。不同时间的恒电位极化也说明在相同实验条件下Sn存在的304不锈钢,腐蚀坑多且深。恒电流极化测试表明Sn降低304不锈钢的腐蚀性能,源于电极电位较低的Sn容易点蚀,使腐蚀坑内酸性升高最终导致钢的破坏。     

高密度单脉冲电流对H62黄铜腐蚀性能的影响

为了开辟延长材料使用寿命的新途径,研究了高密度单脉冲电流(HSE)对H62黄铜在NH4Cl溶液中腐蚀性能的影响,发现用HSE处理H62冷轧带材的抗腐蚀性能显著强于未经处理的材料,同时也明显好于退火处理的材料。经X-ray和透射电镜(删)分别观察发现,HSE可以有效地消除样品的内应力,样品位错密度明显低于其他两种,原因是HSE一方面消除了材料的内应力,另一方面减少了材料的内部缺陷,降低了表面吸附几率,从而显著减缓了H62的应力腐蚀开裂SCC速度。本法能有效地减少材料的内应力腐蚀开裂：     

16MnR钢激光冲击工艺及对焊接结构应力腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

对16MnR母材进行激光冲击工艺实验,获得优化的激光冲击工艺参数。对激光-MAG复合焊焊接接头进行表面处理,分析接头激光冲击前后状态的残余应力分布及抗应力腐蚀性能变化。结果表明:对16MnR钢平板经激光冲击处理后,在材料表面最大可引入475μm厚度的塑性变形层,并同时引入-593 MPa的压应力分布。采用优化激光冲击工艺对16MnR钢焊接接头进行表面处理后,可有效减小焊接接头表面的残余拉应力分布。在3.5%NaCl(质量分数)条件下对激光冲击处理前后的接头试样进行慢应变速率应力腐蚀实验,发现激光冲击处理前后16MnR钢焊接接头的应力腐蚀敏感指数I_(SSRT)分别为0.106和0.104,表明激光冲击可以提高接头的抗应力腐蚀能力。     

时效制度对7475和7050铝合金应力腐蚀及剥层腐蚀性能的影响

利用透射电子显微镜分析了7475和7050铝合金在各种时效状态下的显微组织。通过性能测试发现,先高温后低温的非常规双级时效制度能有效地提高合金应力腐蚀抗力,且不显著降低合金强度,合金经回归再时效处理后,具有最佳的抗剥层腐蚀能力。