X56钢焊接接头在海水中的腐蚀行为研究

采用失重法、常规电化学测试和扫描开尔文探针(SKP)技术研究了X56钢焊接接头在海水中的腐蚀,从而得到X56钢焊接接头在海水中的电偶腐蚀特点。结果表明,试样的腐蚀产物分两层。腐蚀速率由大到小的排序为焊缝母材热影响区。焊缝的腐蚀电流密度最大,电荷转移电阻最小;电偶电流随时间的增加逐渐稳定。另外,母材作为阳极得到了保护。随着浸泡时间的增加,SKP图中偶接界面处越来越明显。     

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。     

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。     

960高强度钢激光焊接接头的组织和腐蚀性能

针对960高强度钢激光焊接接头腐蚀性能开展分析,利用扫描电镜和光学电镜分析接头微观组织;利用动电位极化技术研究接头不同区域在模拟海水中的腐蚀行为;并通过恒载荷加载装置研究接头在模拟海水中的应力腐蚀行为.结果表明,960高强度钢腐蚀规律为均匀腐蚀到点蚀再到均匀腐蚀.电化学测试结果3个区域的腐蚀速率从大到小为焊缝,热影响区,母材,且随着腐蚀的继续进行腐蚀速率减慢.热影响区粗晶区成为接头的薄弱环节,拉伸试样均断裂在热影响区.应力腐蚀使拉伸试样抗拉强度降低12%,断裂形式由韧性断裂变为准解理断裂.     

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。     

核电汽轮机转子堆焊焊接接头的电偶腐蚀行为及有限元仿真

采用宏观电化学试验和浸泡试验研究25Cr2Ni2MoV汽轮机转子堆焊焊接接头在80 ℃,3.5% Cl?环境下的电偶腐蚀行为. 电化学试验结果表明,焊缝为腐蚀薄弱区,腐蚀电位从高到低依次为热影响区、母材、焊缝. 浸泡试验结果表明,随着母材面积的增大,焊缝平均腐蚀厚度逐渐加深. 进一步利用宏观电化学测试所获的电化学参量建立焊接接头电偶腐蚀有限元模型对比浸泡试验结果. 结果表明,有限元仿真结果能有效模拟堆焊焊接接头的电偶腐蚀行为,为实际生产提供电偶腐蚀速率预测.     

静水压力对10CrNi3MoV钢腐蚀行为的影响

采用高压下的静态挂片实验、腐蚀电位测定和电化学阻抗谱测定研究了静水压力及其交替变化对高强度船体结构钢10CrNi3MoV在3.5%(质量分数)NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:随着静水压力增大,溶液中溶解氧浓度降低,腐蚀产物中Fe_2O_3减少,腐蚀电位变负,从而使10CrNi3MoV钢的腐蚀速率明显减小。在交变静水压力条件下,由于压力交变引起了腐蚀产物与金属间的相互作用及锈层结构的变化而促进了金属的腐蚀,且静水压力越大对腐蚀的促进作用越大。在4MPa至常压静水压力交变下,10CrNi3MoV钢的腐蚀速率约为常压时的3.5倍。     

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。     

核电汽轮机焊接转子接头在氯离子环境中的电偶腐蚀行为

为了研究焊接接头的尺寸效应对焊接接头的电偶腐蚀行为的影响,采用宏观电化学、微区电化学（SVET）、浸泡试验等试验研究了25Cr2Ni2MoV转子钢焊接接头在氯离子溶液中的电偶腐蚀行为.结果表明,焊缝的腐蚀电位最低,腐蚀电流密度最大,焊缝区作为阳极优先发生腐蚀,而母材和热影响区作为阴极区被保护.进一步运用三维形貌仪（IFM）和扫描电镜（SEM）观察腐蚀表面形貌,发现随着焊接接头尺寸的增加电偶腐蚀效应更显著,但是当接头尺寸增大到一定程度后,电偶腐蚀效应又有所减弱.     

系泊链用10CrNi5MoV钢的力学及耐腐蚀性能

通过静态全浸腐蚀试验研究了人工海水条件下10CrNi5MoV钢的耐腐蚀性能并与传统R3级钢进行了对比,通过慢应变速率拉伸试验对比研究了系泊链用10CrNi5MoV钢在不同回火温度热处理后的应力腐蚀断裂敏感性。结果表明:10CrNi5MoV钢在640~660℃回火热处理具有低的应力腐蚀断裂敏感性,且常规力学性能较好;随回火温度进一步升高,组织中出现大量的MA(马氏体-奥氏体)岛,断口的韧窝由等轴韧窝变为剪切韧窝,应力腐蚀断裂敏感性较高。10CrNi5MoV钢常规力学性能以及在人工海水中的耐蚀性都优于R3级钢。     

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。     

30CrNi3MoV焊接性及接头组织性能

采用实际焊接与焊接热模拟相结合的方法,研究了30CrNi3MoV高强度钢焊接接头的显微组织和力学性能。分析表明,30CrNi3MoV钢在不预热的条件下焊接,裂纹率较高;预热温度高于100℃时,裂纹消失。冷速过高,靠近熔合区的HAZ区易产生淬硬组织。靠近熔合区的焊缝区有较多沿晶界分布的先共析铁素体,削弱了晶界强度,裂纹易滋生,而焊缝区产生的针状铁素体对阻止裂纹扩展是有利的。利用焊接热模拟技术模拟并分析HAZ不同区域的组织。     

00Cr18Ni14Mo2Cu2不锈钢耐海水腐蚀焊接工艺分析

研究了00Cr18Ni14Mo2Cu2奥氏体不锈钢耐海水腐蚀的焊接工艺,通过改进焊接工艺,减小了热影响区宽度,减少了热影响区与焊缝金属化学成分的差异,细化了热影响区金相组织,控制了热影响区σ相析出.结果表明,热影响区腐蚀速率减小,且焊接接头(焊缝、热影响区和母材三者同时暴露在腐蚀介质中)腐蚀速率明显减小,大大提高了该钢焊缝区域的耐海水腐蚀性能.     

异种高强钢气保焊焊接接头的氢脆敏感性

利用氢渗透试验、电化学测试、慢应变拉伸试验(SSRT)研究了异种高强钢气保焊焊接接头在海水中的氢渗透行为及应力腐蚀敏感性,并结合扫描电镜对断口形貌进行了观察。结果表明:异种钢焊接接头各区域的耐蚀性能和氢渗透特性存在明显差别,A侧热影响区的耐蚀性能最差并有明显的析氢倾向;充氢后焊接接头的腐蚀倾向和析氢倾向加剧,自腐蚀电位发生负移,析氢电位正移;不同阴极极化电位拉伸下,异种钢焊接接头的抗拉强度和规定塑性延伸强度都分别在830 MPa和760 MPa左右,介于基体A和基体B之间,断裂位置均在A侧热影响区,表明A侧热影响区是焊接接头产生氢脆断裂的危险区域,当阴极极化电位负于-950 mV时,焊接接头出现明显的氢脆特征。     

原油船货油舱用耐蚀钢及焊接接头腐蚀性能研究

根据国际海事组织《油船货油舱耐蚀钢认可试验程序》,对新开发的SGNS-A32级货油舱用耐蚀钢及其焊接接头进行浸泡腐蚀试验,并辅以金相分析、电化学试验等研究手段,探讨了成分、组织等对耐蚀钢腐蚀行为的影响。结果表明,耐蚀钢板和焊接接头的力学性能和腐蚀性能均满足国际海事组织标准要求,钢板浸泡均匀腐蚀速率0.3mm/a,焊接接头焊缝与母材间腐蚀深度小于12μm;耐蚀钢板组织为铁素体+珠光体组织,焊缝组织为铁素体+贝氏体,热影响区组织为贝氏体;母材的自腐蚀电位较正,其次是焊缝,热影响区的自腐蚀电位最负。     

低合金高强钢焊接接头在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

采用金相显微镜、扫描电化学显微镜技术、电化学阻抗技术和扫描开尔文探针技术观察了低合金高强钢焊接接头的微观组织,分析了其腐蚀电化学特征,研究了焊接接头不同区域在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,母材电位较负,焊缝区电位较正。由于微观组织不均匀,熔合区和热影响区中的电位分布不均匀,熔合区中的粒状贝氏体电极电位高于针状铁素体,热影响区的针状铁素体电位高于块状铁素体,会形成微小原电池,促使这些区域发生腐蚀。焊缝区探针尖端的氧还原电流最大,耐蚀性最好。热影响区探针尖端氧还原电流最小,耐蚀性最差,其中粗大的块状铁素体微观组织和M-A硬化相的存在是影响热影响区耐蚀性的主要原因。     

基于失重法的水下焊接接头腐蚀行为研究

通过实海挂片腐蚀失重实验,获得了水下焊接接头在青岛海域的腐蚀形貌以及腐蚀失重数据。结果表明,以E40钢板为母材,使用359S水下湿法焊接专用焊条焊接形成焊接接头,经海水浸泡后,焊缝区未见腐蚀,热影响区及母材区则发生严重的腐蚀行为。随着浸泡时间的延长,试样表面蚀坑逐渐增多、增大、增深。母材区域微观形貌随时间变化不大。相对于母材来说,热影响区的微观形貌较为复杂,呈现多种形貌特征。在海水中长期浸泡情况下,腐蚀失重与腐蚀时间之间存在较好的线性关系,试件的腐蚀失重较为稳定,平均腐蚀速率为0.180 mm/a。温度对腐蚀速率的影响较大,青岛海域夏秋时间段腐蚀速率为0.250 mm/a,远高于冬春时节的0.118 mm/a。     

900 MPa级高强钢气保焊焊接接头的组织与性能

通过显微组织分析、硬度测试、极化曲线和扫描Kelvin探针技术,研究了900 MPa级高强钢气保焊焊接接头各区的组织与性能。结果表明:高强钢焊接接头焊缝区、重熔区、回火热影响区、正火热影响区和母材区的组织分别为下贝氏体、马氏体、回火索氏体、细晶珠光体和索氏体。焊接接头不同区域硬度有较大的差异,焊缝区硬度最高,母材区硬度最低,热影响区和熔合区内硬度发生突变;零电流电位Ei=0由相对更正至更负的顺序依次为:焊缝区、母材、重熔区和热影响区,扫描Kelvin探针测量结果表明焊缝区电子逸出功明显高于热影响区,两区域伏打电位相差在100 m V左右。在腐蚀介质中,焊接接头不同区域可形成一个多电极系统,其中,热影响区和重熔区将成为复杂多电极系统中的阳极,最先被腐蚀。     

10CrNi3MoV钢手工电弧焊接维修预热温度的估算

利用图表法对10CrNi3MoV钢手工电弧焊接维修预热温度进行估算,并分析了化学成分、焊接热输入、板厚对预热温度的影响.结果表明,随着钢板的碳当量增加、焊接热输入降低和板厚增加,焊接预热温度升高.采用图表法预测10CrNi3MoV钢焊接预热温度与实际斜Y型抗裂性试验结果具有较好的一致性,用图表法估算焊接预热温度具有较好的工程适应性.     

焊接热循环对Q315NS钢在H_2SO_4溶液中腐蚀行为的影响

采用焊接热模拟技术和电化学测试技术,研究了Q315NS钢焊接热影响区组织转变规律及焊接热循环对其腐蚀行为的影响。结果表明,Q315NS钢母材、细晶区和混晶区微观组织均由铁素体和珠光体组成,粗晶区主要由粗大的粒状贝氏体组成。在质量分数为50%的H2SO4溶液中,母材和热影响区的等效电路中均包含一个电荷转移电阻和一个由双电层产生的常相位角元件,且均产生了钝化行为。母材和混晶区的电荷转移电阻最大,腐蚀电流密度最小,耐腐蚀性能最好;粗晶区电荷转移电阻最小,腐蚀电流密度最大,耐腐蚀性能最差。腐蚀72 h后,母材、细晶区和混晶区表面生成的腐蚀产物均呈多孔状结构,而粗晶区表面生成的腐蚀产物为短棒状结构。2种结构的腐蚀产物均主要为Fe的硫酸盐,并含有Cu、Sb的氧化物及少量Si。