C-276合金/C-276合金与C-276合金/304不锈钢脉冲激光焊接接头的耐蚀性研究
发布时间：2021-11-12 23:20
随着人类生活水平不断提高,人们对能源的需求大幅度增加,传统能源的大量消耗对环境压力持续增大,为此大力发展清洁能源-核能成为我国能源战略之一。为实现技术革新,我国引进第三代核电站-AP1000核电站,所使用的是屏蔽式电机。由于核电站多建在沿海附近,海洋大气中的微小的氯化物颗粒及盐雾对金属零件的表面会产生腐蚀作用。为保证核电的安全,核电系统必须具有很高的耐蚀性能,因此,在核电关键零部件制造中大量采用哈氏合金与不锈钢等耐蚀性好的材料。AP1000核主泵定子屏蔽套采用的是哈氏合金C-276,与其相连的端盖部分材质则采用304不锈钢。在电机主泵零部件生产中会大量采用焊接方法,对C-276合金及其与304不锈钢使用传统的熔化焊接方法如TIG焊,由于焊接热输入量高,焊接接头热影响区较宽,焊缝晶粒粗大,且易生成有害相,使得焊缝耐蚀性差,成为影响材料的使用寿命最薄弱区域,为此需要寻求更先进的焊接方法。激光焊是一种新兴焊接方法,由于能量集中且密度高、热输入量低等特点,在对镍基合金、不锈钢等材料的焊接中表现出很大的优势,受到国内外学者广泛关注,出现对镍基合金及其不锈钢的激光焊接接头的微观组织及其力学性能大量...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AP1000电机主泵结构图
第1章绪论11图1.2具有钝化区间的腐蚀金属电极阳极曲线Fig1.2Anodecurveofcorrodedmetalelectrodewithpassivationrange平衡电位、平衡电流密度、钝化区间大孝维钝电流及致钝电位都可以判断材料的耐蚀性能，为了了解材料表面在溶液中的电极反应状态，研究其反应机理，需要做电化学阻抗谱测试。1.4.2电化学阻抗谱(EIS)的基本原理在电极系统上施加扰动，如突然改变电流或电位，电极反应进程相应会发生改变，经过一定时间电极反应会重新达到新定态。因扰动而出现的变化则称为响应。将电极表面等效成各个电路元件组合的电路系统，响应过程中各个电路元件会释放出电信号，通过测得的信号拟合出各个元件阻抗值，可以分析电极表面状态，从而可以分析电极反应机理。一般用到的电路元件包括电阻R、常相位元件Q、半无限扩散阻抗W、电容C及电感L。电阻R、电容C与电感L是常见的电路元件，它们的阻抗分别为Z=R1-7ZC=-j1-8ZL=jL1-9常相位元件Q与半无限扩散阻抗W是特殊的元件。常相位元件Q是修正电容C的，一般用于材料表面产生双电层电容。合金表面粗糙度较大或者有腐蚀产物产生，会产生弥散效应，此时所形成的双电层电容用恒相角元件Q(CPE)表
吉林大学硕士学位论文14图1.3表面钝化膜破坏后出现阳极腐蚀溶解过程(1-腐蚀介质，2-钝化膜，3-金属活性滑移面，4-裸露在腐蚀介质中的活性表面，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钝化，一般情况下，在含氧介质中才可能被钝化，当钝化速度大于溶解时，有利于避免应力腐蚀的发生。(2)阳极溶解模型此理论认为应力腐蚀发生主要是裂纹尖端阳极溶解的原因，在裂纹尖端处，金属的溶解量很少，不存在钝化和浓度差等问题，在应力的作用下，加快了应力腐蚀的发生。(3)活性通道模型此理论认为由于合金成分、微观结构的差异，或者因应变使钝化膜破裂，或塑性变形形成的阳极区等原因在合金中形成一条易于被腐蚀的通道，即活性通道，通道处被腐蚀，最终导致应力腐蚀。(4)位错运动致裂模型此理论认为，在应力作用下，合金表面产生的位错运动会引起元素加速扩散，造成成分偏析，局部耐蚀性下降，其次，应力腐蚀破裂敏感性与位错分布有关，对于不锈钢的分析中，发现层状位错比团状位错所引起的应力腐蚀敏感性要高。此理论说明位错运动为选择性腐蚀提供了条件，从而进一步发展为应力腐蚀。1.5.2应力腐蚀的影响因素应力腐蚀的发生对工程应用产生的危害很大，要尽量预防或者降低应力腐蚀
本文编号：3491836
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AP1000电机主泵结构图
第1章绪论11图1.2具有钝化区间的腐蚀金属电极阳极曲线Fig1.2Anodecurveofcorrodedmetalelectrodewithpassivationrange平衡电位、平衡电流密度、钝化区间大孝维钝电流及致钝电位都可以判断材料的耐蚀性能，为了了解材料表面在溶液中的电极反应状态，研究其反应机理，需要做电化学阻抗谱测试。1.4.2电化学阻抗谱(EIS)的基本原理在电极系统上施加扰动，如突然改变电流或电位，电极反应进程相应会发生改变，经过一定时间电极反应会重新达到新定态。因扰动而出现的变化则称为响应。将电极表面等效成各个电路元件组合的电路系统，响应过程中各个电路元件会释放出电信号，通过测得的信号拟合出各个元件阻抗值，可以分析电极表面状态，从而可以分析电极反应机理。一般用到的电路元件包括电阻R、常相位元件Q、半无限扩散阻抗W、电容C及电感L。电阻R、电容C与电感L是常见的电路元件，它们的阻抗分别为Z=R1-7ZC=-j1-8ZL=jL1-9常相位元件Q与半无限扩散阻抗W是特殊的元件。常相位元件Q是修正电容C的，一般用于材料表面产生双电层电容。合金表面粗糙度较大或者有腐蚀产物产生，会产生弥散效应，此时所形成的双电层电容用恒相角元件Q(CPE)表
吉林大学硕士学位论文14图1.3表面钝化膜破坏后出现阳极腐蚀溶解过程(1-腐蚀介质，2-钝化膜，3-金属活性滑移面，4-裸露在腐蚀介质中的活性表面，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钝化，一般情况下，在含氧介质中才可能被钝化，当钝化速度大于溶解时，有利于避免应力腐蚀的发生。(2)阳极溶解模型此理论认为应力腐蚀发生主要是裂纹尖端阳极溶解的原因，在裂纹尖端处，金属的溶解量很少，不存在钝化和浓度差等问题，在应力的作用下，加快了应力腐蚀的发生。(3)活性通道模型此理论认为由于合金成分、微观结构的差异，或者因应变使钝化膜破裂，或塑性变形形成的阳极区等原因在合金中形成一条易于被腐蚀的通道，即活性通道，通道处被腐蚀，最终导致应力腐蚀。(4)位错运动致裂模型此理论认为，在应力作用下，合金表面产生的位错运动会引起元素加速扩散，造成成分偏析，局部耐蚀性下降，其次，应力腐蚀破裂敏感性与位错分布有关，对于不锈钢的分析中，发现层状位错比团状位错所引起的应力腐蚀敏感性要高。此理论说明位错运动为选择性腐蚀提供了条件，从而进一步发展为应力腐蚀。1.5.2应力腐蚀的影响因素应力腐蚀的发生对工程应用产生的危害很大，要尽量预防或者降低应力腐蚀
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