表面强化处理对工业纯钛焊接接头电化学腐蚀性能的影响

为了改善焊接接头的性能,延长其使用寿命,实验采用喷丸强度为0.15A的超声喷丸处理(USSP)方式对工业纯钛TA2焊接接头进行强化。通过OM、SEM、TEM分别对TA2焊接接头各区域组织及腐蚀形貌进行观测,对不同工艺处理试样的残余应力值、表面粗糙度进行了测定,并对超声喷丸后试样表面进行热处理和表面打磨,研究了不同表面残余应力及表面粗糙度对焊接接头焊缝区域在80℃ 的10% HCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明,USSP强化处理纯钛焊接接头耐腐蚀性能有所提升。经退火处理后,随着退火时间的增加,耐腐蚀性能先增加后降低,退火0.5h时,自然腐蚀电位最高,电流密度最低,耐腐蚀性能最优。经表面打磨处理,腐蚀速率主要由扩散步骤控制,产生浓差极化,随着打磨强化层的增加,扩散速率加快,耐腐蚀性能有提高。打磨至强化层2/5处时,耐腐蚀性能提升明显。     

磷对低碳钢耐大气腐蚀性能的影响

通过周浸加速腐蚀实验、扫描电镜、拉曼光谱分析等方法,研究了磷含量对低碳钢耐大气腐蚀性能的影响.结果表明,磷能明显提高材料的耐大气腐蚀性能,这种作用在腐蚀初期尤为显著.其原因是:偏聚在材料表面上的磷原子在水和氧的作用下水解,生成一种致密性较高磷酸盐,并且能均匀覆盖在基体表面的空洞和裂纹处,阻碍了水和氧的通过,使基体免遭进一步的腐蚀。并且H2PO4-能够加速锈层中Fe2 向Fe3 的转化、使腐蚀初期反应快速进行、阻止铁锈粒子长大,使腐蚀生成物颗粒细小、结构致密,促进了致密、稳定、均匀的保护膜形成.     

焊接后热处理对金属材料抗应力腐蚀性能的影响

将三块20g钢板分别进行常规焊接,300℃后热处理和500℃后热处理焊接,通过小盲孔法测量其残余应力,研究了不同焊接后热处理温度对材料抗腐蚀性能的影响.结果表明:焊接后热处理有效降低了焊接残余拉应力,有效提高了材料抗应力腐蚀性能,而且后热处理温度越高(根据材料而定),抗应力腐蚀性提高越大.     

高压扭转对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金抗应力腐蚀性能影响

在400 ℃下对铸态Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金进行压强为1GPa的高压扭转和热处理实验,并利用金相显微镜、电化学工作站、慢应变速率拉伸机测试初始及变形试样的显微组织、电化学腐蚀性能及抗应力腐蚀性能。结果表明,高压扭转通过调控晶粒和第二相的尺寸与分布,可以同时提升7系铝合金的抗拉强度和抗应力腐蚀性能。铸态合金由于晶界处团聚的粗大第二相持续腐蚀,导致明显的晶间腐蚀及较差的抗应力腐蚀性能。0.5圈变形后第二相破碎及含量减少导致试样腐蚀敏感性降低,同时晶粒细化能减小面滑移而增大均值滑移模式,使HPT变形后试样的抗应力腐蚀性能显著提升。2圈变形后试样为尺寸更加细小的均匀细晶组织,其均值滑移模式相比于0.5圈变形试样进一步增强,但在剧烈点蚀与应力集中的共同作用下,抗应力腐蚀性能略有降低。     

磷对低碳钢耐大气腐蚀性能的影响研究

通过周浸加速腐蚀实验、扫描电镜 、拉曼光谱分析等方法,研究了磷含量对低碳钢耐大气腐蚀性能的影响。结果表明,磷能明显提高材料的耐大气的腐蚀性能,这种作用在腐蚀初期尤为显著。其原因是：偏聚在材料表面上的磷原子在水和氧的作用下水解,生成一种致密性较高磷酸盐,并且能均匀覆盖在基体表面的空洞和裂纹处,阻碍了水和氧的通过,使基体免遭进一步的腐蚀。并且H2PO4-能够加速锈层中Fe2+向 Fe3+的转化、使腐蚀初期反应快速进行、阻止铁锈粒子长大,使腐蚀生成物颗粒细小、结构致密。促进了致密、稳定、均匀的保护膜形成。     

高温焊接对16MnR钢抗应力腐蚀性能的影响

采用高温焊接方法对16MnR钢材料进行焊接,通过小盲孔法测定焊后各试板的焊接残余应力.与普通焊接后的试板比较得出,经700℃和800℃高温焊接的试板焊接残余应力在纵向下降了51％和68％,在横向下降了50％和70％.通过测定各试板腐蚀速度可知,经高温焊接的试板在酸性和碱性介质中抗腐蚀性能都明显提高.     

喷砂处理对Al-Zn-Mg合金焊接接头应力腐蚀性能的影响

采用慢应变速率应力腐蚀方法研究喷砂处理对高速列车车体材料A7N01铝合金焊接接头应力腐蚀性能的影响。试验结果表明,经喷砂处理后,A7N01铝合金焊缝的残余拉应力转变为压应力,同时接头整体应力降低,趋于均匀分布。经喷砂处理后,A7N01铝合金焊接接头在3.5%NaCl中的应力腐蚀敏感指数降低,断口未呈现脆性断裂特征,表明喷砂处理增强了其抗应力腐蚀能力。喷砂试样表面均匀分布的压应力,降低了在外加载荷作用下焊缝所承受的拉应力,增加了焊接接头的强度。同时,表面压应力层的存在抑制了接头在腐蚀环境中裂纹的萌生,从而减少腐蚀介质向内部的扩散和作用,增强了焊接接头的抗应力腐蚀能力。     

微量稀土Sm对AZ80镁合金腐蚀性能的影响

通过静态失重法、电化学法、扫描电镜和XRD等手段研究微量Sm对AZ80镁合金的腐蚀性能和微观组织的影响.结果表明:Sm的加入使试验合金的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度减小,合金的耐蚀性得到提高.当Sm含量为0.6％时合金的腐蚀速率下降为3.3g·m-2·d-1仅为原始合金的25％.同时Sm在合金中形成Al3Sm相,改变了AZ80镁合金中β相(Mg17Al12)的数量和分布,使镁合金的腐蚀行为由较严重的局部腐蚀向均匀腐蚀转变.     

超声滚压加工对X80管线钢焊接残余应力的影响

建立超声表面滚压加工（ultrasonic surface rolling process,USRP）的三维有限元模型,开发了模拟焊接的移动双椭球热源子程序,利用有限元软件ABAQUS模拟了X80管线钢焊缝不同方向的焊接残余应力,在此基础上叠加USRP的超声振动与静载荷的综合作用,模拟了表面塑形变形、应力和应变,耦合后分析了USRP前后残余应力的变化规律.结果表明,经过USRP处理,X80管线钢表面焊缝区由三向残余拉应力变为三向残余压应力,随着USRP次数的增加,残余压应力数值不断增大,残余应力σ_x,σ_y,σ_z变化规律基本相同.     

X80钢级大直径UOE直缝埋弧焊管的开发及应用

介绍了宝山钢铁股份有限公司采用一贯制制管技术开发的X80钢级Φ1 219 mm系列UOE直缝埋弧焊管的性能特点及应用情况.分析、检测及应用表明,所开发的X80钢级焊管C含量超低、Mn和Nb含量较高且显微组织细小,具有较高的强度、韧性及良好的焊接性,能满足西气东输二线管道工程的技术条件要求.     

温度对X80管线钢CO2腐蚀行为的影响

在模拟实际工况下,利用高温高压反应釜对X80管线的CO2腐蚀行为进行了研究,通过质量损失法、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析手段,研究了温度对X80管线钢腐蚀性能的影响.结果表明:随着温度的升高,实验钢的平均腐蚀速率和点蚀速率均是先增大后减小.在30℃时,试样表面未形成完整的腐蚀产物膜,此时环境温度较低,平均腐蚀速率和点蚀速率也最小;在60℃时,平均腐蚀速率达到最大值,此时腐蚀产物膜脱落严重,但点蚀现象并不明显;当温度到达90℃时,实验钢的点蚀速率达到最大值,并且点蚀速率与平均腐蚀速率相差程度最大;在120℃时,腐蚀产物膜与基体以及内外层之间的结合最为紧密,对基体的保护作用增强,所以此时的腐蚀速率比60、90℃的腐蚀速率均低.     

CO2分压对X80管线钢腐蚀性能的影响

模拟油田CO2驱油现场环境,利用高温高压反应釜,采用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法,研究了不同CO2分压对X80管线钢腐蚀性能的影响。结果表明,X80管线钢的腐蚀速率随着CO2分压的升高呈先升高后下降的趋势,在CO2分压为1.5MPa时达到最大值。当CO2分压为0 MPa和0.5 MPa时发生均匀腐蚀,当分压升高到1.5MPa和2MPa时发生了局部腐蚀。CO2分压为0MPa时的腐蚀产物为非晶态物质,其余各分压下的腐蚀产物均以FeCO3为主。随着CO2分压的升高,腐蚀产物与基体结合的紧密度随着CO2分压的升高越来越紧密;腐蚀产物膜厚度呈先升高后降低的趋势,与腐蚀速率的变化相对应。     

外加电位对X80钢在南雄土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用动电位极化技术、慢应变速率拉伸(SSRT)试验和SEM形貌分析等方法,研究了外加电位对X80钢在南雄土壤模拟溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为的影响。结果表明,在不同外加电位下,X80钢在土壤模拟溶液中呈现出不同的SCC敏感性。在-550mV(SCE,下同)阳极电位下,X80钢的阳极溶解抑制了其SCC的发生;在自腐蚀电位Ecorr(约-720mV)下,X80钢SCC行为呈现出受阳极溶解和氢脆混合控制的机制;在-850mV阴极电位下,阴极保护抑制了X80钢SCC的发生;而在-1 000mV和-1 150mV阴极电位下,氢脆在X80钢SCC过程中占重要作用。     

X80管线钢在硫酸盐还原菌作用下的腐蚀行为

目的 通过实验模拟硫酸盐还原菌（SRB）对X80钢的腐蚀,探究硫酸盐还原菌的腐蚀过程。方法 通过细菌培养实验,计数得到固着SRB和浮游SRB的生长曲线以及溶液中pH值的变化曲线。通过腐蚀电化学测试,研究了SRB对X80腐蚀的影响。通过浸泡实验,获得SRB对腐蚀速率的影响。采用扫描电镜和激光共聚焦显微镜对SRB腐蚀后的表面形貌和最大点蚀深度进行了分析,利用EDS和XPS对腐蚀产物的成分进行了分析。结果 在接种SRB的溶液中,X80钢表面固着的SRB比浮游的SRB多;随着培养时间增长,溶液pH增大。接种SRB环境中,X80钢阻抗和线性极化电阻均小于无菌环境中的值,有菌环境中腐蚀电流密度大于无菌环境中的值。随着浸泡时间增长,最大点蚀坑深度变深。通过EDS能谱分析发现,在含有SRB的环境中,S元素和O元素的含量较无菌环境中高,XPS结果表明,SRB环境中腐蚀产物多为Fe的硫化物。结论 固着SRB使试样表面的铁溶解为铁离子,铁离子与溶液中的硫酸根离子在SRB生命活动的作用下生成铁的硫化物,从而促进了X80钢的腐蚀。     

埋地X80石油管道的应力腐蚀与防护

综述了埋地X80石油管道的应力腐蚀开裂类型与机理,介绍了材料、应力、环境因素(pH、温度、外加电位、阴极保护)对X80管线钢应力腐蚀行为的影响,并提出了相应的防护措施.     

电化学充氢对X80管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用电化学技术、慢应变速率拉伸实验和扫描电镜(SEM)对电化学充氢后的X80管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为进行了研究。结果表明：X80管线钢静态充氢后在鹰潭土壤模拟溶液中具有较高的应力腐蚀(SCC)敏感性,其断口模式为穿晶断裂;随着电化学充氢时间的延长,氢致塑性损失不断增加,拉伸断口由韧窝状韧性断口向脆性解理断口发展,SCC敏感性增大;电化学充氢促进了点蚀坑的萌生,点蚀坑和第二相夹杂是SCC裂纹萌生的重要原因。     

外加电位对X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用动电位扫描方法和慢应变速率拉伸试验(SSRT)研究了X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为,并用扫描电镜观察分析了不同外加电位下的断口形貌。结果表明,X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的极化曲线具有典型的活性溶解特征。随外加电位的负移,X80管线钢的应力腐蚀敏感性明显增加。阴极极化条件下,X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的SCC的开裂机制为氢致破裂(HIC)。     

QPQ处理的N80油田钢管的抗腐蚀性能

通过对N80石油管用钢的未处理试样、盐浴渗氮试样和QPQ处理试样进行过氧化氢溶液浸泡试验、含CO2蒸馏水和油田模拟水溶液的高压釜腐蚀试验比较,探讨了QPQ技术在石油管道防腐中应用的可能性.结果发现在由吸氧动力学所控制的含氧溶液中,QPQ处理的试样抗蚀性最好;在析氢动力学所控制的无氧溶液中,QPQ处理的试样腐蚀速率远低于未处理试样,和渗氮试样的腐蚀速率基本一致.综合考虑,QPQ处理试样在油田环境中的使用效果大大好于渗氮试样和未处理试样.