X80管线钢焊接接头的组织对其超临界CO2腐蚀行为的影响

研究了X80管线钢焊接接头组织对其超临界CO₂腐蚀行为的影响。采用金相显微镜观察高温回火后X80管线钢焊接接头的不同区域(基材区、细晶热影响区、粗晶热影响区和焊缝区)的组织特征。采用扫描电镜(SEM)观察该焊接接头不同区域在含饱和水的超临界CO₂(40℃,10 MPa)气相环境中腐蚀后的形貌,并采用X射线衍射仪(XRD)分析腐蚀产物物相。结果表明：基材区和焊缝区主要由多种形式铁素体构成;细晶热影响区和粗晶热影响区组织为多种形式铁素体和珠光体;在含饱和水的超临界CO₂环境中焊接接头各区域都发生明显的CO₂腐蚀,花型碳酸亚铁腐蚀产物岛分散在致密腐蚀产物表面,且腐蚀产物膜下出现腐蚀坑;基材区、焊缝区、粗晶热影响区的M-A岛主要在晶界析出,故膜下局部腐蚀严重,而细晶热影响区的M-A岛在晶体内弥散析出且晶粒细小,故膜下局部腐蚀轻微。     

异材焊接件应力腐蚀原因分析

对7020 +7020和7020 +6082合金板材进行焊接,并对2种焊接接头进行检测。使用光学显微镜对2种焊接板材的熔合区、热影响区及基材进行组织分析;使用SEM对焊接板材进行微观形貌观测和微区成分分析;结合模拟软件对焊接板材进行温度场分析。结果表明:腐蚀现象从热影响区开始,而异材焊接时7020合金一侧温度较高,冷却速率慢,导致晶粒尺寸长大,元素产生偏聚,腐蚀更严重;晶界及亚晶界上析出MgZn₂,与晶粒基体及周围贫化区形成腐蚀微电池,其电位最低优先被腐蚀,导致腐蚀在热影响区发生及扩展,使得7系焊接接头的热影响区对晶间腐蚀最敏感。     

不锈钢硝酸输送管道焊缝的腐蚀失效原因

通过化学成分分析、扫描电镜观察、能谱分析等方法,研究了硝酸管道焊缝腐蚀失效的原因。结果表明:304不锈钢硝酸管道在焊缝的腐蚀失效主要发生在焊缝热影响区,出现晶间腐蚀,沿热影响区出现刀口状腐蚀沟槽。三通母材的含碳量高于标准值,导致三通侧的管材在焊接过程中,其热影响区更容易发生敏化,晶粒粗大,导致耐蚀性下降。碳含量是影响304不锈钢焊接接头在硝酸中耐蚀性的关键因素,碳含量越高,焊接过程中热影响区的不锈钢越容易发生敏化,导致其耐蚀性显著降低。     

基于Incoloy800H钨极氩弧焊接头组织及其性能分析

在2 mm厚800H合金钨极氩弧焊试验的基础上,研究焊接接头的微观组织和析出相成分,并分析焊接接头的力学性能和抗晶间腐蚀性能,观察拉伸断口和晶间腐蚀试样的形貌。结果表明:焊缝组织为柱状晶和等轴晶,热影响区晶粒明显长大,焊接接头中有少量的TiN和富Cr相(Fe,Cr)_(23)C_6析出相存在;母材、热影响区和焊缝的HV硬度分别为1730、1526和1590 MPa;室温抗拉强度和延伸率分别为565.0 MPa、31.8%,均超过ASME标准关于800H合金规定值(450.0 MPa和30.0%),拉伸断裂为韧性断裂;焊接接头高温(650℃)抗拉强度和延伸率分别为394.5 MPa、15.5%,其断口是混合型断口;较接头组织,母材腐蚀更为严重,表面晶界开裂并伴有少量且尺寸较小的腐蚀坑,基体中TiN缺陷处易引起点蚀。     

脱甲烷塔重沸器釜液出口管线开裂原因分析

某厂脱甲烷塔重沸器釜液出口管线发生开裂,通过宏观检查、金相组织分析、化学成分分析、断口形貌分析、EDAX分析等方法对其开裂原因进行了研究。结果表明,失效管符合晶间腐蚀开裂特征,化学成分不合格且存在晶粒粗大、晶界敏化等原始缺陷是导致管开裂的根本原因,水相的存在是导致管开裂的直接原因,焊接引起的热影响区应力偏大是导致管开裂的间接原因。建议加强制造重沸器所需金属材料的入厂检验;同时避免壳体内水相的聚集,包括气相水;改进焊接工艺,减小焊接接头应力,也可减缓开裂的发生。     

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.     

奥氏体耐热钢焊接接头的无损检测工艺

针对SA213-TP304H奥氏体对耐热钢容易产生焊接热裂纹及其焊接接头耐蚀性的特点，分析了SA213-TP304H奥氏体耐热钢容易产生焊热裂纹、晶间腐蚀及应力腐蚀开裂的原因，制订了射线探伤（主要检查焊接接头内部缺陷） 渗透探伤（检查焊接接头及近焊接接头区裂纹）的无损检测工艺，并付诸于实施，取得了良好的效果，防止了裂纹等危害性缺陷的漏检，确保了热段再热器SA213-TP304H奥氏体耐热钢焊接接头的焊接质量。     

激光焊接速度对核级不锈钢腐蚀性能的影响

文中对在不同激光焊接速度下得到的核级不锈钢焊接接头进行了核电模拟溶液常温腐蚀试验、点腐蚀和晶间腐蚀试验和高温高压水应力腐蚀试验. 结果表明,随着焊接速度增大,焊接接头维钝电流上升,点蚀电位上升. 在同一焊接接头中,热影响区的耐点蚀性能和晶间腐蚀性能最好,焊接接头整体其次,焊缝区最差. 最低焊速下得到的焊接接头容易产生高温高压水SCC,其SCC裂纹一般从焊道根部的热影响区萌生和扩展.     

X80管线钢焊接接头的模拟重构及电偶腐蚀行为表征

利用离散、热模拟处理和模块化重构的微电极阵列对X80管线钢焊接接头进行模拟重构,并联用经典电化学测试技术和微电极阵列测试技术研究了X80钢模拟焊接接头及孤立分区在CO2饱和的NACE溶液中的电偶腐蚀行为。结果表明,在NACE溶液中,孤立的细晶区开路电位最正,腐蚀倾向小,而焊缝的电位最负,腐蚀倾向大;各部分的腐蚀电流密度大小关系为:部分相变区细晶区粗晶区母材焊缝;模拟X80钢焊接接头组织中,粒状贝氏体与铁素体的混合组织的开路电位最正,极化电阻最小。当各组成部分耦合后,模拟焊接接头中的焊缝和粗晶区作为主要阳极,腐蚀加速;细晶区和部分相变区作为主要阴极,腐蚀减缓;邻近热影响区的母材微电极以阳极性电流为主,远离热影响区的母材微电极以阴极性电流为主。提出电偶腐蚀强度因子用于表征电偶腐蚀强度。孤立的焊缝区的自腐蚀电流密度虽最小,但在电偶腐蚀的加速作用下,焊缝与粗晶区作为模拟焊接接头的薄弱环节,首先因腐蚀而失效。     

A7N01S-T5铝合金激光-MIG复合焊接头晶间腐蚀性能研究

通过宏观形貌和微观形貌观察、硬度测试、测量腐蚀失重等方法对高速列车用A7N01S-T5激光-MIG复合焊接头进行了晶间腐蚀性能研究。结果表明:腐蚀会降低焊接接头的硬度;在含Cl-的腐蚀介质中,焊接接头的腐蚀程度大于母材,接头热影响区是腐蚀最严重的区域。这是由于焊接热作用的影响导致热影响区晶粒粗化和强化相在晶界富集,削弱了晶界的结合能,腐蚀最先从晶界开始发生所致。     

304不锈钢法兰焊接裂纹分析及返修

对检修过程中发现的304不锈钢焊缝裂纹及母材本体裂纹进行分析,焊缝存在较多的焊渣,以及根部未焊透是焊缝开裂的原因。母材的金相分析表明,304不锈钢晶界存在碳化物聚集,容易发生晶间腐蚀,引起母材开裂,焊接过程中,多层多道焊也容易使得热影响区晶间腐蚀加剧,引起母材开裂。304不锈钢锻造法兰的制造过程中应避免在敏化温度停留时间过长,固溶处理时应采取快冷的方式避免晶间腐蚀。焊接返修过程中,通过严格控制焊接层间温度,采用快速小热输入的工艺参数使得返修后的304不锈钢焊接质量检验合格。     

EPR法评价HR3C钢焊接接头的晶间腐蚀敏感性

利用电化学动电位再活化法研究了HR3C钢焊接接头的晶间腐蚀敏感性,并通过金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪研究了HR3C钢焊接接头的微观组织.结果表明,HR3C钢焊缝金属和焊接热影响区均为奥氏体+析出相组成,焊接接头具有较低的晶间腐蚀倾向.由于焊缝金属中Cr和Nb等元素含量高及晶界和枝晶界铌、铬元素偏析等原因提高了晶界耐腐蚀性,使其具有优异的抗晶间腐蚀性能;而热影响区由于受焊接热循环作用晶界析出M23C6引起晶界贫铬,具有一定的晶间腐蚀敏感性.     

核电用不锈钢双钨极氩弧焊接头组织与性能

针对核电站乏燃料不锈钢水池6 mm厚的304L不锈钢板材,采用高效双钨极氩弧焊工艺焊接试板,对双钨极氩弧焊接头进行拉伸性能、冲击性能、弯曲性能、硬度、金相组织、铁素体含量、抗晶间腐蚀性能及粗晶区晶粒度评级等试验研究. 结果表明,采用双钨极氩弧焊焊接核级304L不锈钢材料,焊接接头综合性能良好;双热源的工艺虽然增加了热量,但金相组织仍为奥氏体和少量铁素体的典型形貌,铁素体含量在5% ~ 12%范围内,同时焊接接头粗晶区未发现明显的粗化现象,具备一定的抗热裂性能且保持了良好的塑韧性;晶间腐蚀试验未发现接头有敏化现象,表明该焊接接头耐腐蚀性能优良. 综上试验说明核电站不锈钢水池双钨极氩弧焊接头综合性能可靠.     

NiCrFe耐蚀合金焊接性研究

NiCrFe耐蚀合金是未来高温、耐蚀设备制造首选材料之一。对UNS N08800耐蚀合金材料特点、焊接性进行分析,并采用焊条电弧焊的方法进行对接焊,通过组织观察、性能检测等方法得到相应工艺条件下的焊接接头性能,研究表明国产N08800钢种具有很好的焊接性,一定工艺条件下得到焊接接头性能指标等同于国外同类产品,焊接热影响区晶粒组织没有显著粗化,均为单一奥氏体组织,且焊接热影响区的宽度很窄,为此类钢种的焊接应用提供借鉴。     

厚板转子钢多层多道焊接头不同微区断裂韧度的分析

文中研究了厚板转子钢多层多道窄间隙焊接接头不同微区的断裂韧度,主要包括接头中热影响区粗晶区及细晶区,焊缝中的柱状晶区和等轴晶区.结果表明,焊缝内柱状晶区断裂韧度（J_m）最低,断裂韧度最小值为195 kJ/m2,而热影响区的细晶区断裂韧度最高,J_m为1 265 kJ/m2.热影响区细小的等轴晶粒（1~12 μm）和晶内均匀分布的碳化物是其断裂韧度较好的主要原因.焊缝内组织主要为回火索氏体,以柱状晶形式分布在焊缝中,裂纹容易沿柱状晶晶界扩展,导致焊缝的断裂韧度较低.整个接头柱状晶与等轴晶组织交替分布,提高抗裂纹扩展能力,保证了整个焊接接头的安全可靠.     

大线能量焊接EH36船板钢FCB焊接接头组织与性能

对工业化试制的32 mm厚大线能量船板钢EH36进行热输入为228 k J/cm的FCB法焊接试验,并研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明:焊接热影响区的过热粗晶区原奥氏体晶粒尺寸达到300~500μm,组织主要由少量晶界铁素体和晶内形核铁素体(约60%~80%)组成,是该区焊接时峰值温度达到δ相转变温度以上并停留较长时间造成的,并给出δ相转变温度及奥氏体晶粒尺寸与峰值温度之间的关系;粗晶区由15~30μm的多边形铁素体与3~10μm的针状铁素体(10%~20%)构成;细晶区包含10~20μm的多边形铁素体和小于等于10μm的珠光体;临界区表现为混晶组织。焊接接头热影响区的冲击功A_(kv)≥100 J(-20℃),拉伸试样断裂于母材,接头性能满足要求。     

Q125级套管钢高频电阻焊接头耐CO2/H2S腐蚀行为

采用SEM,EBSD和电化学等手段研究了Q125级石油套管钢高频电阻焊接头的耐CO₂/H2S腐蚀行为.结果表明,Q125级套管钢高频电阻焊接头处母材的耐腐蚀性能最好,热影响区次之,而焊缝的耐腐蚀性能最差,导致高频电阻焊接头在CO₂/H₂S腐蚀环境中产生了沟槽腐蚀.试验钢焊缝处的大角晶界比例高于母材和热影响区,从而使焊缝区反应速度常数高于母材和热影响区,这是焊缝区腐蚀速率最高的一个重要原因.通过电化学分析表明,焊缝处的电极反应的极化阻力最小,腐蚀反应易于发生;而母材的电极反应的极化电阻最大,腐蚀反应不易进行,这与腐蚀试验所得结果及极化曲线分析结果一致.     

铝合金浮动式双轴肩FSW接头组织性能分析

对12 mm厚6082-T6铝合金浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接头微观组织及力学性能进行了分析研究.结果表明,焊核区发生了动态再结晶和沉淀相溶解,热影响区晶粒和沉淀相粗化;沿焊缝横截面硬度的分布呈高-低-高-低-高的W形分布趋势,且接头沿厚度方向上、中、下层硬度分布趋势较为一致,硬度最低值出现在热影响区;断口形貌分析表明,接头断裂模式为韧-脆混合型断裂;主轴旋转频率600 r/min,焊接速度为300 mm/min,搅拌头倾角为0°时,接头抗拉强度达到了231 MPa,可达母材的79%.