高强耐候钢焊接接头电偶腐蚀行为研究

借助扫描Kelvin探针、电化学噪声和干湿交替周期浸润腐蚀实验等技术手段与方法,研究了高强耐候钢焊接接头在模拟海洋大气环境中的电偶腐蚀规律及机理。结果表明,由于焊接接头不同区域存在电位差,导致耐候钢焊接接头发生电偶腐蚀,其中热影响区为阳极区,母材为阴极区。母材上的电偶电流变化分为下降和稳定两个阶段,转折点对应的周期浸润时间与锈层开始稳定的时间一致。整个焊接接头的腐蚀速率也出现初期快速降低和后期保持稳定两个阶段,这可能与电偶腐蚀动力学行为有关。     

碳钢管线焊接接头的电偶腐蚀行为研究

通过对焊接接头各区域开路电位和电偶腐蚀电流的测量,研究了采用2种焊接工艺所得焊接接头各区域的电偶腐蚀行为。结果表明,GTAW+FCAW接头各区域的耐蚀性:母材热影响区焊缝;GTAW接头各区域的耐蚀性:母材焊缝热影响区。总而言之,GTAW+FCAW接头的耐蚀性较好。     

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.     

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.     

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。     

P122钢焊接接头热腐蚀行为的研究

本文研究了涂有NaCl+Na2SO4混合盐膜的P122钢焊接接头,在650℃空气中的热腐蚀行为.采用X-射线衍射和EDX能谱对腐蚀产物进行了分析.试验结果表明,在650℃增加氯化钠的含量,腐蚀速率增加,焊接接头表面形成疏松的氧化层.此外还探讨了P122钢焊接接头的热腐蚀机制.     

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...     

A106B工艺管线钢GTAW+SMAW焊接接头的电偶腐蚀行为研究

通过对A106B工艺管线钢GTAW+SMAW焊接接头各区域开路电位和电偶腐蚀电流的测量,研究了所得焊接接头各区域的电偶腐蚀行为,结果表明:WM+HAZ之间的电偶电流值最大,BM+WM之间的电偶电流值次之,BM+HAZ之间的电偶电流值最小。     

铝钢电磁脉冲焊接接头中性盐雾腐蚀行为

为了获得铝钢电磁脉冲焊接接头中性盐雾介质的腐蚀过程及机理,对5%NaCl腐蚀后的焊接接头进行拉剪试验,并采用带能谱的扫描电子显微镜进行断口微观形貌分析.结果表明,铝钢电磁脉冲焊接接头中性盐雾腐蚀3天后的抗剪强度由原态74 MPa降为33 MPa,为原态的44.6%,腐蚀周期7天时,焊缝完全失效;在焊缝外围,粒子流击碎铝板表面氧化物生成粒状腐蚀物NaAlO₂,焊缝上FeAl₃破碎,露出铝被快速腐蚀为Al(OH)₃;在铝板表面撞击产生凹坑和嵌入钢板表面片状铝的位置最先被腐蚀,NaCl液体堆积并在表层金属下流动腐蚀,且沿着腐蚀坑互连方向扩展,再向焊缝存在FeAl₃相的连接区延伸;当氧化膜或焊缝被NaCl介质腐蚀抬起且破碎后,向着铝基体深层腐蚀,形成多而深的沟壑或凹坑,这成为接头快速失效的主要腐蚀机理.     

HR3C钢焊接接头的应力腐蚀行为

采用慢应变速率拉伸试验研究了HR3C钢焊接接头的应力腐蚀行为,并测试了接头在不同介质中的应力-应变曲线和电化学腐蚀电位。结果表明,与空气介质相比,Na Cl溶液中的HR3C钢焊接接头应力腐蚀行为显著增大,说明Cl-对接头的应力腐蚀敏感性有较大的影响,而在酸性介质中接头应力腐蚀敏感性比在弱碱性介质中稍大一些。     

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。     

Q420qFNH耐候桥梁钢焊接接头的腐蚀行为研究

采用周期浸润腐蚀试验对Q420qFNH免涂装耐候桥梁钢焊接接头进行腐蚀.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及配套能谱(EDS)等手段分析了焊接接头的腐蚀行为.结果 表明,Q420qFNH耐候桥梁钢接头在模拟海洋大气腐蚀环境中腐蚀均匀,焊缝和母材间未出现明显台阶.良好的耐蚀性归因于接头形成的致密锈层将腐蚀...     

海洋石油平台用D36钢电化学腐蚀行为研究

D36钢是海洋石油平台用钢,处于复杂的海洋环境中,腐蚀问题极为严重,已严重地影响或制约着海洋石油的开发。本文以D36钢为研究对象,采用电化学工作站,研究D36钢在海洋介质中的电化学腐蚀行为,分析不同盐度、pH值、温度等对其腐蚀的影响规律。结果表明:在温度、盐度和pH值对D36钢腐蚀的影响中,温度和盐度因素最为重要。D36钢在其他因素不变的情况下,随温度和盐度增加,电荷传递电阻和膜层电阻明显降低,致使腐蚀速度明显增加。pH增加时,电荷传递电阻和膜层电阻降低程度较小,腐蚀速度幅度不大。     

N800CF低碳贝氏体钢及其焊接接头腐蚀行为研究

采用周期浸蚀试验研究了N800CF低碳贝氏体钢及其焊接接头在模拟工业大气环境下的耐腐蚀行为,并与SMA490BW和Q345C两种材料进行了对比。通过计算腐蚀失重率以及电化学极化曲线分析其腐蚀行为与机理。结果表明,N800CF低碳贝氏体钢耐工业大气腐蚀性能低于SMA490BW耐候钢,但好于Q345C低合金钢;N800CF低碳贝氏体钢接头的耐蚀性能高于母材,且不同焊接热输入下的N800CF低碳贝氏体钢接头在腐蚀前期耐蚀性相差不大,随着腐蚀时间的延长,线能量为15 kJ/cm时焊接接头耐蚀性最好,当线能量达到18 kJ/cm时其耐蚀性相对较差。     

碳钢焊接接头腐蚀行为分析

通过对焊接接头各区域显微组织观察以及开路电位、极化曲线和电偶腐蚀电流的测量,研究了两种热输入所得焊接接头各区域的腐蚀行为. 结果表明,热输入小的接头各区域耐蚀性由小到大依次为母材,焊缝,热影响区;热输入大的接头各区域耐蚀性由小到大依次为母材,热影响区,焊缝. 该结果与接头不同区域的显微组织相关. 两种接头总腐蚀速率相比,热输入大的接头耐蚀性较好.     

AZ91D镁合金电偶腐蚀的研究

在自来水和3.5%NaCl溶液中测试了铸造AZ91D镁合金与铝合金、锌合金、Q235碳钢和Cu偶合后的电偶腐蚀行为,研究了腐蚀环境、偶接材料和阴阳极面积比(CAAR)对铸造AZ91D镁合金电偶腐蚀行为的影响。在电偶腐蚀过程中测量溶液的pH值以及电偶腐蚀电流;用失重法计算了铸造AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率,利用SEM观察了AZ91D镁合金的腐蚀形貌,并对腐蚀产物进行XRD分析。结果表明,AZ91D镁合金在电偶腐蚀过程中会使溶液的pH值升高,并伴有以Mg(OH)₂为主的腐蚀产物的生成;溶液中Cl^-的存在会加速AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率;低氢过电位金属Q235碳钢和Cu对AZ91D镁合金的电偶腐蚀加速效果明显高于中氢过电位金属铝合金和锌合金,偶接材料的极化性能对AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率有较大影响。同时,大的阴阳极面积比会加速AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率,且AZ91D镁合金的电偶腐蚀电流随阴阳极面积比的增大而呈线性增长趋势。     

EH36钢焊接接头海水腐蚀疲劳性能及断裂机制

以EH36钢焊接接头为研究对象,研究了其在南海实际海水环境下不同应力范围的腐蚀疲劳寿命及腐蚀疲劳断裂机制。根据DNV-RP-C203标准中规定修正实际海水环境腐蚀疲劳试验结果,修正后的S-N曲线方程为lg N=15.414-4.005lg Δσ。从S-N曲线上可看出,EH36钢焊接接头在实际海水中寿命随着疲劳应力范围的增大而显著降低,其腐蚀疲劳性能优于DNV-RP-C203标准模拟海水环境下的焊接接头的腐蚀疲劳性能。采用扫描电镜观察焊接接头腐蚀疲劳断裂面发现,腐蚀疲劳裂纹源区主要发生在焊接接头表面,分析原因为焊接接头表面产生的腐蚀坑周围具有显著的应力集中,导致裂纹萌生。腐蚀疲劳裂纹扩展区宏观上较为平坦,焊接接头表面多处裂纹源区产生的撕裂棱在此区域汇合成一条撕裂棱;微观上裂纹扩展区出现了明显的疲劳台阶和二次裂纹,裂纹扩展方式主要为穿晶;腐蚀疲劳瞬间断裂区主要形貌为韧窝,断裂形式主要为塑性断裂。创新点： 基于成组法疲劳寿命预测理论,得出EH36钢在南海海水环境下的焊接接头的S-N曲线。同时结合微观分析方法研究焊接接头腐蚀疲劳断裂面微观特征,揭示实际海水自由腐蚀环境下EH36钢焊接接头腐蚀疲劳机制。     

低合金钢电子束焊接接头的腐蚀行为

利用浸泡试验研究了低合金钢Q345电子束焊接接头在不同温度及氧含量的地下水模拟溶液中的腐蚀行为,通过宏观及微观形貌观察、腐蚀速率、表面轮廓分析和成分分析等方法表征了其腐蚀特征。结果表明:在室温下,焊缝区和母材区都遭受了均匀腐蚀,且焊缝区的耐蚀性优于母材区;在90℃条件下,焊缝区发生均匀腐蚀,母材区发生了严重的局部腐蚀,温度是导致局部腐蚀的主要因素。此外,溶液中氧的存在增大了腐蚀的严重程度。     

海洋平台用钢D36超大厚度焊接接头CTOD试验

依据英国标准BS7448断裂韧度试验标准(ISO/TC164/SC4-N400)和DNV-OS-C401,采用埋弧焊和CO2气体保护焊工艺对国产钢板板厚为80 mm的海洋石油平台导管架对接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.测试了零度下该工艺的焊缝和热影响区的CTOD断裂韧度,探讨了这种大厚板焊接接头在埋弧焊和CO2气体保护焊工艺下免除焊后热处理的可能性,为海洋平台施工建造提供科学依据.     

E36海洋平台用钢焊接接头疲劳裂纹扩展行为研究

针对海洋平台用钢E36-Z35钢的焊接特点,开发了一种药芯焊丝焊接工艺,并对焊接接头的母材、焊缝、热影响区和熔合线进行了疲劳裂纹扩展速率试验.结果表明:由于焊材及工艺选择合理,焊缝、热影响区及熔合线处的疲劳裂纹扩展速率低于母材.