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热处理对N06200镍基合金与s32168不锈钢焊接接头组织与性能的影响

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焊管 2024年第5期47卷 18-25页

作者：武靖伟王植民王志刚孔凡红李彦青胡广岐王洋兰州兰石重型装备股份有限公司兰州730314 青岛兰石重型机械设备有限公司山东青岛266426

针对厚度6 mm N06200镍基合金和s32168不锈钢手工TIG焊接试板,采用三种热处理工艺对不同状态下焊接接头的微观组织、力学性能、断口形貌及耐腐蚀性能进行分析对比。结果表明:N06200镍基合金与s32168不锈钢TIG焊接接头组织为等轴晶奥氏... 详细信息

针对厚度6 mm N06200镍基合金和s32168不锈钢手工TIG焊接试板,采用三种热处理工艺对不同状态下焊接接头的微观组织、力学性能、断口形貌及耐腐蚀性能进行分析对比。结果表明:N06200镍基合金与s32168不锈钢TIG焊接接头组织为等轴晶奥氏体和垂直于熔合线方向生长的树枝晶组成;1 050℃热处理后焊接接头的抗拉强度最高为736 MPa,与N06200母材强度接近,较未热处理的焊接接头的抗拉强度(675 MPa)提高了9.05%;未热处理和1050℃热处理后的焊接接头断裂方式都为韧性断裂,1 150℃热处理后的焊接接头断裂方式为韧性+脆性混合型断裂,焊缝区域硬度高于其他区域;界面组织为靠近N06200镍基合金侧的IMCs为NiFe和Ni_(2)Cr,靠近s32168不锈钢侧的IMCs为FeCr和Ni_(3)Fe;NiFe相晶粒的主要织构为丝织构,Ni_(3)Fe相晶粒的取向较明显,为强烈的丝织构组成。

关键词：热处理 N06200镍基合金 s32168不锈钢 TIG焊接

s32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀研究

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S32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀研究

作者：李国帅山东大学

学位级别：硕士

奥氏体不锈钢性能优良,并且在抗腐蚀性和生物相容性上都优于其他类型的不锈钢,因此在各个行业得到了广泛的应用。但是奥氏体不锈钢在某些特定的环境中会表现出较高的应力腐蚀敏感性,当腐蚀介质中含有氯离子时,由于氯离子的存在加速了奥... 详细信息

奥氏体不锈钢性能优良,并且在抗腐蚀性和生物相容性上都优于其他类型的不锈钢,因此在各个行业得到了广泛的应用。但是奥氏体不锈钢在某些特定的环境中会表现出较高的应力腐蚀敏感性,当腐蚀介质中含有氯离子时,由于氯离子的存在加速了奥氏体不锈钢表面氧化膜的溶解,使金属基体暴露在腐蚀环境中,诱使奥氏体不锈钢发生点蚀并导致应力腐蚀。以s32168奥氏体不锈钢作为研究对象,研究其在氯离子环境中的应力腐蚀机理。分析表明,s32168奥氏体不锈钢在氯离子环境中发生应力腐蚀的主要机理是阳极溶解,在氯离子作用下,s32168不锈钢经过膜破裂、溶解和最终破裂三个阶段,在此过程中氯离子对膜破裂过程起到了至关重要的作用。将s32168不锈钢虚拟到管道中,应用FLUENT软件模拟点蚀处的速度矢量、湍流强度、管壁受到的压力和剪切力,分析流体和离散相气泡对点蚀的影响情况。模拟研究发现,由于点蚀的发生,流体在流经点蚀坑时流场发生改变,点蚀坑迎流面的应力恶化,会加速点蚀上裂纹的扩展,当材料在发生应力腐蚀时,裂纹会优先在点蚀坑的迎流面发展。对比不同类型应力腐蚀试验方法的特点,分析了不同试验方法的使用条件,最终确定的试验仪器为慢应变速率拉伸试验机,用慢拉伸的方法研究s32168不锈钢在含氯离子介质环境中的应力腐蚀行为。试验过程中采用的拉伸速率为1.9×10-5s-1,设定的腐蚀溶液为NACE标准溶液,依据实际工况,设置五种试验环境,得到在这五种环境下的试样断裂时间、伸长量。通过测量和计算得到试样的伸长率、断口收缩率和断裂的内积功,并绘制不同条件下的应力-应变曲线。将所得的指标与在空气中拉伸断裂的试样相比较,得到s32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀敏感性指数。将断裂的试样在扫描电子显微镜下观察,发现在常温常压下s32168不锈钢发生塑性断裂,在断口表面有大量韧窝,断口侧表面也没有裂纹。在150℃、1.6MPa和150℃、11MPa环境中试样断口开始出现准解理特征,断口侧表面也有大量裂纹出现,但是在这两种环境中s32168不锈钢的应力腐蚀敏感性指数相差不大。说明在此温度下,压力变化对s32168不锈钢的应力腐蚀敏感性影响很小。在260℃、4.6MPa和260℃、11MPa环境中试样断口开始出现明显准解理特征,并出现大量的二次裂纹,敏感性指数明显增大,并且在断口侧表面出现大量的点蚀坑,点蚀坑周围分布着大量裂纹,说明随着温度和压力的升高,s32168不锈钢的应力腐蚀敏感性也越来越高。

关键词： s32168不锈钢应力腐蚀数值模拟慢拉伸试验

N06200镍基合金与s32168不锈钢TIG焊接微观组织与力学性能研究

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压力容器 2023年第6期40卷 15-21页

作者：武靖伟王志刚刘宝剑张雪杨洋陈莉雅李亚亚李青兰州兰石重型装备股份有限公司兰州730314

采用钨极氩弧焊接实现了N06200镍基合金和s32168不锈钢之间的可靠焊接,研究了焊接接头组织和力学性能。结果表明:N06200镍基合金和s32168不锈钢TIG焊接接头组织是由母材区的等轴晶、沿垂直于热影响区方向生长的胞状晶及焊缝中心的树枝... 详细信息

采用钨极氩弧焊接实现了N06200镍基合金和s32168不锈钢之间的可靠焊接,研究了焊接接头组织和力学性能。结果表明:N06200镍基合金和s32168不锈钢TIG焊接接头组织是由母材区的等轴晶、沿垂直于热影响区方向生长的胞状晶及焊缝中心的树枝晶组成;在焊接电流130~150 A、焊接电压15~17 V、焊接速度80~100 mm/min时接头的强度最优,抗拉强度为675 MPa,相较于N06200母材的780 MPa有所降低,试样断裂方式为发生在s32168不锈钢母材侧的韧性断裂为主、少许脆性断裂为辅的的混合断裂,未发现明显的解理断裂特征;焊缝区域的显微硬度均高于镍基合金和不锈钢侧,焊缝区域的富Nb相可有效地提高接头的显微硬度。

关键词： N06200镍基合金 s32168不锈钢微观组织力学性能

s32168在氯离子环境中的应力腐蚀试验研究

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压力容器 2015年第5期32卷 18-23,49页

作者：周成刘海滨褚言会陈颂英王瑞岩青岛市锅炉压力容器检验所山东青岛266071 山东大学机械工程学院山东济南250061

采用慢应变速率拉伸试验的方法,对s32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀破裂现象进行试验研究。根据实际工况设置5种不同腐蚀环境,得到不同环境下试样的应力—应变曲线和应力腐蚀敏感性指数,通过扫描电镜观察了试样断口形貌特征,总结了... 详细信息

采用慢应变速率拉伸试验的方法,对s32168不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀破裂现象进行试验研究。根据实际工况设置5种不同腐蚀环境,得到不同环境下试样的应力—应变曲线和应力腐蚀敏感性指数,通过扫描电镜观察了试样断口形貌特征,总结了s32168不锈钢在不同温度和压力下的耐应力腐蚀变化规律。结果表明,在试验工况内,随着环境温度和压力的升高,处于NACE溶液中的试样应力腐蚀特征愈加明显,当处在260℃,11 MPa环境时,其应力腐蚀敏感性指数达到最大值,此时试样的耐应力腐蚀性能最差。

关键词： s32168不锈钢氯离子应力腐蚀慢应变速率拉伸试验