SAF2205和S30408異種鋼焊接接頭的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-24 09:24
雙相鋼因其良好的綜合力學(xué)性能和耐腐蝕性能被廣泛地應(yīng)用于石油化工、海洋工程等眾多領(lǐng)域,而在實(shí)際工程中,不可避免地會(huì)存在將雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼等異種鋼進(jìn)行焊接的情況。然而,異種鋼焊接過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)元素遷移、組織缺陷等問(wèn)題,嚴(yán)重影響異種鋼焊接接頭的力學(xué)性能與耐腐蝕性能。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于異種鋼焊接接頭的耐腐蝕性能,尤其是耐應(yīng)力腐蝕性能的研究還比較少。而應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂在發(fā)生前沒(méi)有任何征兆,往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故,對(duì)人員和財(cái)產(chǎn)造成重大危害。本文采用3種不同焊接電流參數(shù)制備SAF2205雙相鋼與S30408奧氏體不銹鋼的異種鋼焊接接頭。通過(guò)焊接接頭金相組織觀察、元素能譜分析、顯微硬度測(cè)量和X射線衍射物相分析(XRD),研究了不同焊接電流參數(shù)下焊接接頭試樣的組織與結(jié)構(gòu)。通過(guò)慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)方法,研究了異種鋼焊接接頭在3.5%NaCl溶液中的應(yīng)力腐蝕敏感性,并通過(guò)掃描電鏡分析了斷口的微觀形貌。取得的主要研究結(jié)論如下:(1)SAF2205與S30408異種鋼焊接接頭各區(qū)域金相組織存在明顯差別,SAF2205側(cè)熱影響區(qū)主要組織為鐵素體晶粒以及在晶粒邊界和鐵素體內(nèi)部生長(zhǎng)出來(lái)的塊狀?yuàn)W氏體相,S30408側(cè)熱影響區(qū)為...
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 應(yīng)力腐蝕研究進(jìn)展
1.2.1 應(yīng)力腐蝕的定義及特征
1.2.2 應(yīng)力腐蝕機(jī)理
1.2.3 應(yīng)力腐蝕研究方法
1.2.4 應(yīng)力腐蝕研究現(xiàn)狀
1.3 異種金屬焊接接頭的研究進(jìn)展
1.3.1 異種金屬焊接接頭的主要應(yīng)用場(chǎng)景
1.3.2 異種金屬焊接難點(diǎn)
1.3.3 異種金屬焊接接頭的研究進(jìn)展
1.4 論文研究目的和內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 SAF2205和S30408焊接工藝分析及試樣制備
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 SAF2205和S30408焊接工藝分析
2.2.1 SAF2205與S30408異種鋼焊接性分析
2.2.2 焊接方法
2.2.3 焊接工藝參數(shù)選擇
2.3 SAF2205與S30408焊接試樣制備
2.3.1 焊接接頭組織和結(jié)構(gòu)分析試樣
2.3.2 慢應(yīng)變速率拉伸試樣
2.4 本章小節(jié)
第3章 SAF2205和S30408焊接接頭組織和結(jié)構(gòu)分析
3.1 焊接接頭金相組織觀察
3.1.1 SAF2205側(cè)熔合線附近區(qū)域金相組織觀察
3.1.2 S30408側(cè)熔合線附近區(qū)域金相組織觀察
3.1.3 焊縫區(qū)域金相組織觀察
3.1.4 分析與討論
3.2 焊接接頭化學(xué)成分分析
3.2.1 SAF2205側(cè)熔合線附近區(qū)域合金元素分析
3.2.2 S30408側(cè)熔合線附近區(qū)域合金元素分析
3.2.3 焊縫區(qū)域合金元素分析
3.3 焊接接頭顯微硬度分析
3.3.1 SAF2205側(cè)熔合線附近區(qū)域顯微硬度分析
3.3.2 S30408側(cè)熔合線附近區(qū)域顯微硬度分析
3.4 焊接接頭物相分析
3.4.1 X射線物相分析原理
3.4.2 X射線物相分析結(jié)果及討論
3.5 本章小節(jié)
第4章 SAF2205和S30408焊接接頭慢應(yīng)變拉伸應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)
4.1 SAF2205和S30408焊接接頭應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)
4.1.1 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法介紹
4.1.2 應(yīng)力腐蝕敏感性
4.1.3 慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)裝置及試樣
4.1.4 慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)
4.2 試驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 同種鋼焊接接頭
4.2.2 SAF2205與S30408異種鋼焊接接頭
4.3 斷口形貌分析
4.4 應(yīng)力腐蝕機(jī)理分析與討論
4.5 本章小節(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱輸入對(duì)2205雙相不銹鋼焊接接頭性能的影響[J]. 黃杰,陳博文,丁毅,孟憲虎. 熱加工工藝. 2017(03)
[2]42%MgCl2沸騰溶液中Super304H應(yīng)力腐蝕特性的研究[J]. 盧小莉,李強(qiáng),李寶虎,張波. 鍋爐技術(shù). 2016(03)
[3]激光噴丸參數(shù)對(duì)304不銹鋼表面性能的影響[J]. 石來(lái)民,盧志明,朱沈瑾,唐治東,姜雅洲. 輕工機(jī)械. 2015(02)
[4]雙相不銹鋼換熱器接管管口裂紋原因分析[J]. 陳琦,欒廣貴,吳天明,林晶. 金屬加工(熱加工). 2014(16)
[5]幾種新型不銹鋼在超臨界水中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂行為[J]. 張麗偉,周張健,李少夫,張樂(lè)福,戶赫龍,孫紅英,鄒雷. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2014(02)
[6]奧氏體不銹鋼在超臨界水環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能研究[J]. 沈朝,潘向烽,李力,張樂(lè)福,徐雪蓮. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2014(02)
[7]00Cr18Ni10N奧氏體不銹鋼焊接接頭應(yīng)力腐蝕特性[J]. 劉建華,王兵,李松梅,于美. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(07)
[8]熱輸入對(duì)Q345R和2205雙相不銹鋼力學(xué)性能的影響[J]. 楊莉,李猛,季男. 熱加工工藝. 2012(21)
[9]38CrNi3MoVA鋼應(yīng)力腐蝕性能及臨界裂紋尺寸研究[J]. 武春學(xué),邵飛,張永峰,任方杰. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2012(04)
[10]316Ti在含氯離子300℃高溫水中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂[J]. 唐占梅,胡石林,張平柱. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力腐蝕行為和機(jī)理的研究[D]. 孫蛟.山東大學(xué) 2016
[2]雙相不銹鋼焊接接頭腐蝕與斷裂性能研究[D]. 楊景強(qiáng).華東理工大學(xué) 2015
[3]典型H2S/CO2環(huán)空環(huán)境下高強(qiáng)油套管鋼應(yīng)力腐蝕機(jī)理與防護(hù)[D]. 劉然克.北京科技大學(xué) 2015
[4]雙相不銹鋼管道焊接質(zhì)量控制和安全評(píng)定的研究[D]. 金曉軍.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]2205雙相不銹鋼H2S應(yīng)力腐蝕行為及其第一性原理研究[D]. 文平.西南石油大學(xué) 2015
[2]塑性變形對(duì)304不銹鋼應(yīng)力腐蝕性能影響的試驗(yàn)研究[D]. 盧沛.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[3]焊接熱輸入對(duì)Q345R鋼焊接接頭在濕硫化氫環(huán)境中應(yīng)力腐蝕敏感性影響的試驗(yàn)研究[D]. 肖蒙.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[4]2205雙相不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)力腐蝕疲勞性能研究[D]. 張瑤.重慶交通大學(xué) 2013
[5]焊接及熱處理對(duì)2205雙相不銹鋼焊接接頭腐蝕行為的影響[D]. 程?hào)|亮.江蘇科技大學(xué) 2012
[6]316L不銹鋼在復(fù)雜介質(zhì)環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)研究[D]. 戴哲峰.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3157111
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 應(yīng)力腐蝕研究進(jìn)展
1.2.1 應(yīng)力腐蝕的定義及特征
1.2.2 應(yīng)力腐蝕機(jī)理
1.2.3 應(yīng)力腐蝕研究方法
1.2.4 應(yīng)力腐蝕研究現(xiàn)狀
1.3 異種金屬焊接接頭的研究進(jìn)展
1.3.1 異種金屬焊接接頭的主要應(yīng)用場(chǎng)景
1.3.2 異種金屬焊接難點(diǎn)
1.3.3 異種金屬焊接接頭的研究進(jìn)展
1.4 論文研究目的和內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 SAF2205和S30408焊接工藝分析及試樣制備
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 SAF2205和S30408焊接工藝分析
2.2.1 SAF2205與S30408異種鋼焊接性分析
2.2.2 焊接方法
2.2.3 焊接工藝參數(shù)選擇
2.3 SAF2205與S30408焊接試樣制備
2.3.1 焊接接頭組織和結(jié)構(gòu)分析試樣
2.3.2 慢應(yīng)變速率拉伸試樣
2.4 本章小節(jié)
第3章 SAF2205和S30408焊接接頭組織和結(jié)構(gòu)分析
3.1 焊接接頭金相組織觀察
3.1.1 SAF2205側(cè)熔合線附近區(qū)域金相組織觀察
3.1.2 S30408側(cè)熔合線附近區(qū)域金相組織觀察
3.1.3 焊縫區(qū)域金相組織觀察
3.1.4 分析與討論
3.2 焊接接頭化學(xué)成分分析
3.2.1 SAF2205側(cè)熔合線附近區(qū)域合金元素分析
3.2.2 S30408側(cè)熔合線附近區(qū)域合金元素分析
3.2.3 焊縫區(qū)域合金元素分析
3.3 焊接接頭顯微硬度分析
3.3.1 SAF2205側(cè)熔合線附近區(qū)域顯微硬度分析
3.3.2 S30408側(cè)熔合線附近區(qū)域顯微硬度分析
3.4 焊接接頭物相分析
3.4.1 X射線物相分析原理
3.4.2 X射線物相分析結(jié)果及討論
3.5 本章小節(jié)
第4章 SAF2205和S30408焊接接頭慢應(yīng)變拉伸應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)
4.1 SAF2205和S30408焊接接頭應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)
4.1.1 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法介紹
4.1.2 應(yīng)力腐蝕敏感性
4.1.3 慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)裝置及試樣
4.1.4 慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)
4.2 試驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 同種鋼焊接接頭
4.2.2 SAF2205與S30408異種鋼焊接接頭
4.3 斷口形貌分析
4.4 應(yīng)力腐蝕機(jī)理分析與討論
4.5 本章小節(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱輸入對(duì)2205雙相不銹鋼焊接接頭性能的影響[J]. 黃杰,陳博文,丁毅,孟憲虎. 熱加工工藝. 2017(03)
[2]42%MgCl2沸騰溶液中Super304H應(yīng)力腐蝕特性的研究[J]. 盧小莉,李強(qiáng),李寶虎,張波. 鍋爐技術(shù). 2016(03)
[3]激光噴丸參數(shù)對(duì)304不銹鋼表面性能的影響[J]. 石來(lái)民,盧志明,朱沈瑾,唐治東,姜雅洲. 輕工機(jī)械. 2015(02)
[4]雙相不銹鋼換熱器接管管口裂紋原因分析[J]. 陳琦,欒廣貴,吳天明,林晶. 金屬加工(熱加工). 2014(16)
[5]幾種新型不銹鋼在超臨界水中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂行為[J]. 張麗偉,周張健,李少夫,張樂(lè)福,戶赫龍,孫紅英,鄒雷. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2014(02)
[6]奧氏體不銹鋼在超臨界水環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能研究[J]. 沈朝,潘向烽,李力,張樂(lè)福,徐雪蓮. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2014(02)
[7]00Cr18Ni10N奧氏體不銹鋼焊接接頭應(yīng)力腐蝕特性[J]. 劉建華,王兵,李松梅,于美. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(07)
[8]熱輸入對(duì)Q345R和2205雙相不銹鋼力學(xué)性能的影響[J]. 楊莉,李猛,季男. 熱加工工藝. 2012(21)
[9]38CrNi3MoVA鋼應(yīng)力腐蝕性能及臨界裂紋尺寸研究[J]. 武春學(xué),邵飛,張永峰,任方杰. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2012(04)
[10]316Ti在含氯離子300℃高溫水中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂[J]. 唐占梅,胡石林,張平柱. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力腐蝕行為和機(jī)理的研究[D]. 孫蛟.山東大學(xué) 2016
[2]雙相不銹鋼焊接接頭腐蝕與斷裂性能研究[D]. 楊景強(qiáng).華東理工大學(xué) 2015
[3]典型H2S/CO2環(huán)空環(huán)境下高強(qiáng)油套管鋼應(yīng)力腐蝕機(jī)理與防護(hù)[D]. 劉然克.北京科技大學(xué) 2015
[4]雙相不銹鋼管道焊接質(zhì)量控制和安全評(píng)定的研究[D]. 金曉軍.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]2205雙相不銹鋼H2S應(yīng)力腐蝕行為及其第一性原理研究[D]. 文平.西南石油大學(xué) 2015
[2]塑性變形對(duì)304不銹鋼應(yīng)力腐蝕性能影響的試驗(yàn)研究[D]. 盧沛.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[3]焊接熱輸入對(duì)Q345R鋼焊接接頭在濕硫化氫環(huán)境中應(yīng)力腐蝕敏感性影響的試驗(yàn)研究[D]. 肖蒙.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[4]2205雙相不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)力腐蝕疲勞性能研究[D]. 張瑤.重慶交通大學(xué) 2013
[5]焊接及熱處理對(duì)2205雙相不銹鋼焊接接頭腐蝕行為的影響[D]. 程?hào)|亮.江蘇科技大學(xué) 2012
[6]316L不銹鋼在復(fù)雜介質(zhì)環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)研究[D]. 戴哲峰.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3157111
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