C-276合金/C-276合金與C-276合金/304不銹鋼脈沖激光焊接接頭的耐蝕性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 23:20
隨著人類生活水平不斷提高,人們對能源的需求大幅度增加,傳統(tǒng)能源的大量消耗對環(huán)境壓力持續(xù)增大,為此大力發(fā)展清潔能源-核能成為我國能源戰(zhàn)略之一。為實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新,我國引進(jìn)第三代核電站-AP1000核電站,所使用的是屏蔽式電機(jī)。由于核電站多建在沿海附近,海洋大氣中的微小的氯化物顆粒及鹽霧對金屬零件的表面會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用。為保證核電的安全,核電系統(tǒng)必須具有很高的耐蝕性能,因此,在核電關(guān)鍵零部件制造中大量采用哈氏合金與不銹鋼等耐蝕性好的材料。AP1000核主泵定子屏蔽套采用的是哈氏合金C-276,與其相連的端蓋部分材質(zhì)則采用304不銹鋼。在電機(jī)主泵零部件生產(chǎn)中會(huì)大量采用焊接方法,對C-276合金及其與304不銹鋼使用傳統(tǒng)的熔化焊接方法如TIG焊,由于焊接熱輸入量高,焊接接頭熱影響區(qū)較寬,焊縫晶粒粗大,且易生成有害相,使得焊縫耐蝕性差,成為影響材料的使用壽命最薄弱區(qū)域,為此需要尋求更先進(jìn)的焊接方法。激光焊是一種新興焊接方法,由于能量集中且密度高、熱輸入量低等特點(diǎn),在對鎳基合金、不銹鋼等材料的焊接中表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢,受到國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注,出現(xiàn)對鎳基合金及其不銹鋼的激光焊接接頭的微觀組織及其力學(xué)性能大量...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
AP1000電機(jī)主泵結(jié)構(gòu)圖
第1章緒論11圖1.2具有鈍化區(qū)間的腐蝕金屬電極陽極曲線Fig1.2Anodecurveofcorrodedmetalelectrodewithpassivationrange平衡電位、平衡電流密度、鈍化區(qū)間大孝維鈍電流及致鈍電位都可以判斷材料的耐蝕性能,為了了解材料表面在溶液中的電極反應(yīng)狀態(tài),研究其反應(yīng)機(jī)理,需要做電化學(xué)阻抗譜測試。1.4.2電化學(xué)阻抗譜(EIS)的基本原理在電極系統(tǒng)上施加擾動(dòng),如突然改變電流或電位,電極反應(yīng)進(jìn)程相應(yīng)會(huì)發(fā)生改變,經(jīng)過一定時(shí)間電極反應(yīng)會(huì)重新達(dá)到新定態(tài)。因擾動(dòng)而出現(xiàn)的變化則稱為響應(yīng)。將電極表面等效成各個(gè)電路元件組合的電路系統(tǒng),響應(yīng)過程中各個(gè)電路元件會(huì)釋放出電信號,通過測得的信號擬合出各個(gè)元件阻抗值,可以分析電極表面狀態(tài),從而可以分析電極反應(yīng)機(jī)理。一般用到的電路元件包括電阻R、常相位元件Q、半無限擴(kuò)散阻抗W、電容C及電感L。電阻R、電容C與電感L是常見的電路元件,它們的阻抗分別為Z=R1-7ZC=-j1-8ZL=jL1-9常相位元件Q與半無限擴(kuò)散阻抗W是特殊的元件。常相位元件Q是修正電容C的,一般用于材料表面產(chǎn)生雙電層電容。合金表面粗糙度較大或者有腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)生,會(huì)產(chǎn)生彌散效應(yīng),此時(shí)所形成的雙電層電容用恒相角元件Q(CPE)表
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖1.3表面鈍化膜破壞后出現(xiàn)陽極腐蝕溶解過程(1-腐蝕介質(zhì),2-鈍化膜,3-金屬活性滑移面,4-裸露在腐蝕介質(zhì)中的活性表面,5-活性表面溶解)Fig1.3Thedissolutionprocessofanodiccorrosionoccursafterthedestructionofsurfacepassivationfilm(1-corrosionmedium,2-passivationfilm,3-metalactiveslidingsurface,4-activesurfaceexposedincorrosionmedium,5-activesurfacedissolution)活性表面也有可能重新鈍化,一般情況下,在含氧介質(zhì)中才可能被鈍化,當(dāng)鈍化速度大于溶解時(shí),有利于避免應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。(2)陽極溶解模型此理論認(rèn)為應(yīng)力腐蝕發(fā)生主要是裂紋尖端陽極溶解的原因,在裂紋尖端處,金屬的溶解量很少,不存在鈍化和濃度差等問題,在應(yīng)力的作用下,加快了應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。(3)活性通道模型此理論認(rèn)為由于合金成分、微觀結(jié)構(gòu)的差異,或者因應(yīng)變使鈍化膜破裂,或塑性變形形成的陽極區(qū)等原因在合金中形成一條易于被腐蝕的通道,即活性通道,通道處被腐蝕,最終導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕。(4)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)致裂模型此理論認(rèn)為,在應(yīng)力作用下,合金表面產(chǎn)生的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)會(huì)引起元素加速擴(kuò)散,造成成分偏析,局部耐蝕性下降,其次,應(yīng)力腐蝕破裂敏感性與位錯(cuò)分布有關(guān),對于不銹鋼的分析中,發(fā)現(xiàn)層狀位錯(cuò)比團(tuán)狀位錯(cuò)所引起的應(yīng)力腐蝕敏感性要高。此理論說明位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)為選擇性腐蝕提供了條件,從而進(jìn)一步發(fā)展為應(yīng)力腐蝕。1.5.2應(yīng)力腐蝕的影響因素應(yīng)力腐蝕的發(fā)生對工程應(yīng)用產(chǎn)生的危害很大,要盡量預(yù)防或者降低應(yīng)力腐蝕
本文編號:3491836
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
AP1000電機(jī)主泵結(jié)構(gòu)圖
第1章緒論11圖1.2具有鈍化區(qū)間的腐蝕金屬電極陽極曲線Fig1.2Anodecurveofcorrodedmetalelectrodewithpassivationrange平衡電位、平衡電流密度、鈍化區(qū)間大孝維鈍電流及致鈍電位都可以判斷材料的耐蝕性能,為了了解材料表面在溶液中的電極反應(yīng)狀態(tài),研究其反應(yīng)機(jī)理,需要做電化學(xué)阻抗譜測試。1.4.2電化學(xué)阻抗譜(EIS)的基本原理在電極系統(tǒng)上施加擾動(dòng),如突然改變電流或電位,電極反應(yīng)進(jìn)程相應(yīng)會(huì)發(fā)生改變,經(jīng)過一定時(shí)間電極反應(yīng)會(huì)重新達(dá)到新定態(tài)。因擾動(dòng)而出現(xiàn)的變化則稱為響應(yīng)。將電極表面等效成各個(gè)電路元件組合的電路系統(tǒng),響應(yīng)過程中各個(gè)電路元件會(huì)釋放出電信號,通過測得的信號擬合出各個(gè)元件阻抗值,可以分析電極表面狀態(tài),從而可以分析電極反應(yīng)機(jī)理。一般用到的電路元件包括電阻R、常相位元件Q、半無限擴(kuò)散阻抗W、電容C及電感L。電阻R、電容C與電感L是常見的電路元件,它們的阻抗分別為Z=R1-7ZC=-j1-8ZL=jL1-9常相位元件Q與半無限擴(kuò)散阻抗W是特殊的元件。常相位元件Q是修正電容C的,一般用于材料表面產(chǎn)生雙電層電容。合金表面粗糙度較大或者有腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)生,會(huì)產(chǎn)生彌散效應(yīng),此時(shí)所形成的雙電層電容用恒相角元件Q(CPE)表
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖1.3表面鈍化膜破壞后出現(xiàn)陽極腐蝕溶解過程(1-腐蝕介質(zhì),2-鈍化膜,3-金屬活性滑移面,4-裸露在腐蝕介質(zhì)中的活性表面,5-活性表面溶解)Fig1.3Thedissolutionprocessofanodiccorrosionoccursafterthedestructionofsurfacepassivationfilm(1-corrosionmedium,2-passivationfilm,3-metalactiveslidingsurface,4-activesurfaceexposedincorrosionmedium,5-activesurfacedissolution)活性表面也有可能重新鈍化,一般情況下,在含氧介質(zhì)中才可能被鈍化,當(dāng)鈍化速度大于溶解時(shí),有利于避免應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。(2)陽極溶解模型此理論認(rèn)為應(yīng)力腐蝕發(fā)生主要是裂紋尖端陽極溶解的原因,在裂紋尖端處,金屬的溶解量很少,不存在鈍化和濃度差等問題,在應(yīng)力的作用下,加快了應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。(3)活性通道模型此理論認(rèn)為由于合金成分、微觀結(jié)構(gòu)的差異,或者因應(yīng)變使鈍化膜破裂,或塑性變形形成的陽極區(qū)等原因在合金中形成一條易于被腐蝕的通道,即活性通道,通道處被腐蝕,最終導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕。(4)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)致裂模型此理論認(rèn)為,在應(yīng)力作用下,合金表面產(chǎn)生的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)會(huì)引起元素加速擴(kuò)散,造成成分偏析,局部耐蝕性下降,其次,應(yīng)力腐蝕破裂敏感性與位錯(cuò)分布有關(guān),對于不銹鋼的分析中,發(fā)現(xiàn)層狀位錯(cuò)比團(tuán)狀位錯(cuò)所引起的應(yīng)力腐蝕敏感性要高。此理論說明位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)為選擇性腐蝕提供了條件,從而進(jìn)一步發(fā)展為應(yīng)力腐蝕。1.5.2應(yīng)力腐蝕的影響因素應(yīng)力腐蝕的發(fā)生對工程應(yīng)用產(chǎn)生的危害很大,要盡量預(yù)防或者降低應(yīng)力腐蝕
本文編號:3491836
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