Q690贝氏体桥梁钢焊接接头在模拟乡村大气中耐蚀性能研究

采用干、湿周期浸润法、电化学方法,结合X射线衍射仪(XRD)、场发射原子探针显微镜(FE-EPMA)等现代表面分析技术,研究了Q690贝氏体桥梁钢及其焊接接头在模拟乡村大气环境中的腐蚀动力学规律及机理。结果表明,在整个腐蚀周期内,Q690钢及其焊接接头腐蚀动力学过程可以分为两个阶段,即n>1的加速腐蚀阶段和n<1的减速腐蚀阶段。腐蚀前期,因Q690钢焊接接头母材、热影响区和焊缝区存在明显显微组织差异,形成了以焊缝、热影响区为阳极、母材为阴极的电偶腐蚀对,导致其耐蚀性比母材要差;腐蚀后期,稳定锈层的形成缩小了Q690钢及焊接接头之间的耐蚀性差异。     

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。     

海洋平台用钢A710焊接接头的耐蚀性研究

通过金相显微镜、扫描电镜、电化学试验和浸泡失重等手段研究了海洋平台用钢A710焊接接头各区域的组织及耐蚀性。试验结果表明:焊接接头的母材、热影响区和焊缝的组织不一致,导致各区域的耐蚀性差别,各区域的腐蚀速率大小为焊缝热影响区母材。焊缝区组织存在板条马氏体,其耐蚀性最差。焊接接头各区域的腐蚀速率均在0.2~0.5 mm/a之间,焊接接头耐蚀性符合海洋环境要求。     

CT80连续油管焊接接头的电化学腐蚀行为研究

采用光学显微镜观察了CT80连续油管焊接接头母材、热影响区(HAZ)和焊缝的显微组织;采用动电位极化技术和电化学阻抗谱测试方法研究了焊接接头各区域在3.5%Na Cl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:CT80连续油管母材的显微组织为细小的铁素体+珠光体;焊缝的显微组织不均匀,焊缝中心晶粒细小,两侧晶粒粗大;热影响区的显微组织为魏氏体组织。在3.5%NaCl溶液中,CT80连续油管焊接接头各区域的热力学稳定性顺序依次为HAZ母材焊缝;HAZ区的极化电阻最大,腐蚀速率最小,耐蚀性最好;焊缝的极化电阻最小,腐蚀速率最大,耐蚀性最差;CT80连续油管焊接接头各区域耐蚀性的顺序依次为HAZ母材焊缝。     

690 MPa级耐候桥梁钢焊接接头在模拟工业大气环境下的耐蚀性研究

采用周期浸润腐蚀实验和电化学测试方法，结合扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等表面测试技术研究了690 MPa级耐候桥梁钢焊接接头在模拟工业大气环境下的耐蚀性。结果表明，在腐蚀初期，由于微观组织的不同，以铁素体为主的焊缝区耐蚀性优于贝氏体为主的母材区，同样由于晶粒粗大且分布不均匀导致贝氏体组织的热影响区耐蚀性最差，焊接接头不同微区域未发生明显电偶腐蚀；在腐蚀后期，Cu、Cr等在焊接接头不同区域的锈层中明显富集，Ni在焊缝区锈层中富集量远高于母材区和热影响区，焊缝区由于合金元素含量较高使其锈层更加平整致密且具有较高的极化电阻和阻抗值，导致整个焊接接头的耐蚀性能好于母材。     

不同合金化体系的合金钢焊接接头的耐蚀性比较

通过室内腐蚀挂片和电化学试验,比较了两种相同强度级别、不同合金化体系的低合金钢手工焊接头在海水介质中的腐蚀行为,并结合微观分析,对腐蚀影响因素进行了探讨。结果表明:在同一接头的各区之间,A钢接头母材的耐蚀性较差,B钢接头焊缝的耐蚀性较差,两钢接头均是热影响区的耐蚀性相对较好;比较A、B钢焊接接头,B钢接头的耐蚀性总体上优于A钢,但需要改进其焊缝金属的耐蚀性;接头各区中的夹杂物、化学成分和微观组织的差异,是导致接头耐蚀性差异的主要原因。     

X80钢及其焊缝组织在酸性土壤中的电化学行为

通过动电位扫描和电化学阻抗技术,研究了X80钢在酸性腐蚀介质中的腐蚀过程。并用CHI电化学工作站和Zsimpwin软件对试验结果进行了拟合。结果表明,X80管线钢及焊接接头在鹰潭土壤模拟溶液中的极化曲线都具有活性溶解特征,焊缝的耐蚀性大于母材。这是由于焊缝经过焊接热作用后,掺入了某些耐腐蚀的合金元素,使焊缝的耐蚀性增强。     

D36钢焊接接头的电偶腐蚀行为研究

以D36钢焊接接头作为试验试样,采用金相显微镜、电化学等方法对接头的母材、热影响区和焊缝区进行了显微组织分析和在海水中的极化曲线的塔菲尔分析,测试其腐蚀速率,研究该钢焊接接头在模拟海水中的腐蚀性能。     

激光焊接异种钢接头微观结构及耐蚀性

对TRIP590钢和DP590钢拼焊板的接头区域进行了微观组织以及成分分析,并利用电化学方法测试了焊接接头各区域的塔菲尔曲线,研究接头各区域之间的组织、成分与腐蚀行为之间的关系。结果表明,焊缝区组织较均匀,两侧热影响区组织差别较大;Si和Mn在焊缝有一定的聚集;焊缝区的电极电位比两侧母材的都低,腐蚀电流密度相差不大,说明焊缝区耐蚀性低于母材;由于焊接热循环导致显微组织变化,焊缝区显微硬度明显比两侧母材高。     

X65钢焊接接头在模拟浅表海水和深海环境中的腐蚀行为对比

在实验室模拟条件下,采用失重法及电化学等方法并结合腐蚀形貌显微观察,研究了X65钢焊接接头在浅表海水和深海(1000 m)环境中的短期腐蚀行为及其机理。结果表明,X65钢焊接接头在浅表海水环境下的腐蚀速率大于深海环境下的腐蚀速率,浅表海水环境以点蚀为主,深海环境只在熔合线附近腐蚀相对较快,焊缝区腐蚀不明显;在模拟浅表海水和深海环境下,热影响区(HAZ)的腐蚀电位均低于焊缝和母材区,导致焊缝区域存在电偶效应,加速了HAZ的腐蚀,形成较厚的腐蚀产物膜。     

H_2S浓度和pH值对X65海管钢焊接接头腐蚀行为的影响

采用高压釜模拟海底集输环境,通过电化学测试技术、浸泡实验、SEM和XRD技术研究了H2S浓度和pH值对X65钢焊接接头腐蚀行为的影响。结果表明,X65钢焊接接头中热影响区的开路电位最负,焊缝最正,母材介于两者之间,腐蚀电流密度从大到小的顺序为:热影响区母材焊缝;焊接接头平均腐蚀速率在0.1~0.25 mm/a之间,硫化物浓度增加、pH值降低均可导致腐蚀速率增加;X65钢海管焊接接头在模拟现场工况条件下以均匀腐蚀为主,焊缝区腐蚀程度低于热影响区。     

热输入对不锈钢激光搭接焊接头晶间腐蚀敏感性的影响

利用双环电化学动电位再活化法研究了激光焊接热输入对奥氏体不锈钢激光搭接焊接头晶间腐蚀敏感性的影响,并通过X-射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析了激光搭接焊接头的相组成与主要合金成分. 结果表明,不锈钢激光搭接焊接头的晶间腐蚀敏感性高于母材,且随着激光热输入的增加,焊接接头的阳极极化曲线钝化区间逐渐变窄,维钝电流密度增大,再活化率Ra = Ir/Ia增大,接头的晶间腐蚀敏感性增加. 与焊缝金属相比,焊接热影响区的晶间腐蚀倾向更为明显,成为接头中耐晶间腐蚀性能最薄弱的部位,而在晶界上析出M₂₃C₆导致晶界贫铬是晶间腐蚀敏感性增加的主要原因.     

Effect of Friction Stir Welding on Pitting and Stress Corrosion Cracking Behavior of AFNOR7020-T6 Aluminium Alloy

Present work mainly focused on the pitting and stress corrosion cracking behavior of AFNOR7020 aluminium alloy friction stir welds and compared those results with the base material. Initially, microstructural studies, TEM, microhardness tests, tensile tests and general corrosion properties of the welds were investigated. The elongated grains present in the base material have been transformed into superfine grains in the weld nugget. Transmission electron micrographs obtained from various regions of the weld indicated that almost all strengthening precipitates dissolved in the nugget region while partial dissolution of precipitates occurred in the thermo-mechanically affected zone and coarsening occurred in heat affected zone. Hardness in the weld nugget was found to be very nearer to the base material without considerable difference. The welds showed superior joint efficiency of 85% in terms of the yield strength and 95% in terms of ultimate tensile strength. General corrosion resistance of the welds was better than that of the base material at different pH value and spraying time. Pitting corrosion studies revealed that less significant difference in pitting corrosion resistance has been observed between the weld nugget and the base material. It was found that the susceptibility towards stress corrosion cracking is relatively more in base metal compared to welded joints. It has been concluded that friction stir welding plays a very important role in corrosion properties of the AFNOR7020 aluminium alloy.     

AZ91D镁合金电火花堆焊组织及腐蚀性能

采用与母材同质的电极材料,在AZ91D镁合金母材上进行电火花堆焊,研究了焊缝的组织、界面特征及腐蚀性能.结果表明,通过优化的工艺参数可以获得组织均匀、致密的电火花堆焊焊缝.焊缝组织晶粒尺寸在1~5μm之间,由过饱和的α-Mg相、Mg₁₇Al₁₂相以及亚稳态Al Mg相所组成;焊缝与母材之间为冶金结合,形成超薄层熔化互扩散结晶型结合界面,母材一侧没有形成明显热影响区,焊缝保持电极原有的成分;焊缝耐蚀性能优于母材,细化的晶粒组织提高腐蚀的均匀性,过饱和的α-Mg相和晶界上网状连续分布的β相降低腐蚀速率,是其耐蚀性能提高的主要因素.     

921A钢激光-MAG复合焊接头组织及性能

针对6 mm厚的921A钢板,采用激光-MAG复合焊接工艺进行对接焊试验,并对焊接接头的显微组织、硬度、拉伸性能、耐腐蚀性能等进行了分析。结果表明,采用激光-MAG复合焊工艺可获得成形连续美观的焊接接头,无未熔合、裂纹、气孔等缺陷;焊缝组织为针状铁素体、少量沿晶界析出的先共析铁素体及长条状贝氏体,热影响区组织为马氏体;焊接接头的拉伸性能和冲击性能均符合国家标准要求,焊缝强度高于母材,但塑韧性低于母材。峰值硬度在热影响区,为315 HV,焊缝硬度约为280 HV,符合最高硬度不得超过410 HV的规定。焊缝耐电化学腐蚀性能最强,母材次之,热影响区最低;激光和MAG电弧2种热源共同作用区域的组织分布更加均匀,硬度及耐腐蚀性能较激光单独作用区域有了明显改善。 创新点： 采用激光-MAG复合焊实现了6 mm厚度921A钢板无缺陷对接焊的一次焊接成形。焊缝晶粒更加细化,分布更加均匀;焊缝抗拉强度、硬度、电化学腐蚀性能均高于母材,冲击吸收能量满足船级社要求。     

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。     

Elektrochemische Methode zur Prüfung des Korrosionsverhaltens austenitischer CrNiMo-Stähle im Schweißnahtbereich

Electrochemical method for testing of the corrosion behaviour of austenitic CrNiMo-stainless steel weldments Austenitic CrNiMo stainless steel welds can be more susceptible to pitting and crevice corrosion than the base material owing to segregation and precipitation in the heat affected zone, in the high temperature zone and in the welded zone. Suitable test methods are needed to optimize welding technology. Comparison of potential curves (DIN 50919), comparison of critical pitting corrosion temperatures in FeCl₃- or other model solutions, visual estimation after longterm corrosion tests with or without electrochemical load are discussed. A small measurement cell heated from the rear with circulating and temperature controlled electrolyte is shown. With its help separate areas of a weld can be electrochemically investigated. Welds of the materials X 2 CrNiMoN 17 12 2 (1.4406), X 2 CrNiMoN 17 13 5 (1.4439) and X 1 NiCrMoCu 31 27 4 (1.4563) are tested in acidic NaCl solutions in the range of 25 to 75°C. Critical pitting corrosion potentials are obtained for base materials, heat affected zone and weld material. An influence of the welding energy is probable, but cannot be proved in this case without statistical certainty.     

AF1410钢电子束焊接接头的腐蚀行为

针对AF1410钢电子束焊接接头,分析焊缝区、热影响区、母材区的微观组织,测试并研究各微区的电化学性能以及接头在3.5％(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为.研究表明:焊缝区、热影响区、母材区的微观组织及电化学性能互相之间均存在明显差异,热影响区的自腐蚀电位最低,母材区的自腐蚀电位最高;未经热处理的AF1410钢电子束...     

微弧氧化膜对7A52铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀不均匀性的影响

7A52铝合金搅拌摩擦焊接头焊核区由于发生动态再结晶，晶粒比较细小，组织呈现“洋葱环”分布，热力影响区的组织沿塑性流动方向分布，热影响区晶粒尺寸发生了明显的长大.接头组织不均匀导致不同区域的腐蚀行为不同. 结果表明，没有微弧氧化膜时，母材的致钝电流远小于焊核区及热(力)影响区，更容易钝化；当微弧氧化膜的厚度为50 μm，母材的致钝电流小于焊核区及热(力)影响区，较薄的微弧氧化膜对接头腐蚀不均匀性的改善作用不明显；当微弧氧化膜的厚度为70 μm时，接头不同区域钝化特征接近，微弧氧化膜有助于减小接头组织不均匀对接头不同区域的腐蚀不均匀的影响.     

新型Al-Mg-Mn-Er合金TIG焊接头的微观组织及力学性能

对一种Al-Mg-Mn-Er合金薄板进行TIG填丝焊接,并研究接头的微观组织以及力学性能. 结果表明,焊缝中心为等轴树枝晶,熔合线附近未出现典型的联生结晶形貌,而是存在着一个宽度约为100 μm的细晶带,热影响区出现再结晶组织. 焊缝中的析出相主要以初生Al₃Er的形式存在,与母材相比,焊缝中初生Al₃Er的尺寸更加细小,分布更加均匀,焊缝中次生Al₃Er的数量相对较少,而且这些次生Al₃Er是焊接时母材中未熔化而保留下来的. 焊接区和热影响区的硬度均低于母材,其中焊缝区的硬度最低. 随着焊接热输入的增加,接头的抗拉强度先增加后减小,当焊接热输入为218 J/mm时,接头的抗拉强度最高,达到母材的71.4%,试样的断裂位置均位于焊缝区,断口形貌呈现韧性断裂特征.