SAF2205和S30408异种钢焊接接头的应力腐蚀试验研究
发布时间：2021-04-24 09:24
双相钢因其良好的综合力学性能和耐腐蚀性能被广泛地应用于石油化工、海洋工程等众多领域,而在实际工程中,不可避免地会存在将双相不锈钢与奥氏体不锈钢等异种钢进行焊接的情况。然而,异种钢焊接过程中会出现元素迁移、组织缺陷等问题,严重影响异种钢焊接接头的力学性能与耐腐蚀性能。目前国内外关于异种钢焊接接头的耐腐蚀性能,尤其是耐应力腐蚀性能的研究还比较少。而应力腐蚀开裂在发生前没有任何征兆,往往会导致严重事故,对人员和财产造成重大危害。本文采用3种不同焊接电流参数制备SAF2205双相钢与S30408奥氏体不锈钢的异种钢焊接接头。通过焊接接头金相组织观察、元素能谱分析、显微硬度测量和X射线衍射物相分析（XRD）,研究了不同焊接电流参数下焊接接头试样的组织与结构。通过慢应变速率拉伸试验方法,研究了异种钢焊接接头在3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀敏感性,并通过扫描电镜分析了断口的微观形貌。取得的主要研究结论如下:（1）SAF2205与S30408异种钢焊接接头各区域金相组织存在明显差别,SAF2205侧热影响区主要组织为铁素体晶粒以及在晶粒边界和铁素体内部生长出来的块状奥氏体相,S30408侧热影响区为...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 应力腐蚀研究进展
1.2.1 应力腐蚀的定义及特征
1.2.2 应力腐蚀机理
1.2.3 应力腐蚀研究方法
1.2.4 应力腐蚀研究现状
1.3 异种金属焊接接头的研究进展
1.3.1 异种金属焊接接头的主要应用场景
1.3.2 异种金属焊接难点
1.3.3 异种金属焊接接头的研究进展
1.4 论文研究目的和内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
第2章 SAF2205和S30408焊接工艺分析及试样制备
2.1 试验材料
2.2 SAF2205和S30408焊接工艺分析
2.2.1 SAF2205与S30408异种钢焊接性分析
2.2.2 焊接方法
2.2.3 焊接工艺参数选择
2.3 SAF2205与S30408焊接试样制备
2.3.1 焊接接头组织和结构分析试样
2.3.2 慢应变速率拉伸试样
2.4 本章小节
第3章 SAF2205和S30408焊接接头组织和结构分析
3.1 焊接接头金相组织观察
3.1.1 SAF2205侧熔合线附近区域金相组织观察
3.1.2 S30408侧熔合线附近区域金相组织观察
3.1.3 焊缝区域金相组织观察
3.1.4 分析与讨论
3.2 焊接接头化学成分分析
3.2.1 SAF2205侧熔合线附近区域合金元素分析
3.2.2 S30408侧熔合线附近区域合金元素分析
3.2.3 焊缝区域合金元素分析
3.3 焊接接头显微硬度分析
3.3.1 SAF2205侧熔合线附近区域显微硬度分析
3.3.2 S30408侧熔合线附近区域显微硬度分析
3.4 焊接接头物相分析
3.4.1 X射线物相分析原理
3.4.2 X射线物相分析结果及讨论
3.5 本章小节
第4章 SAF2205和S30408焊接接头慢应变拉伸应力腐蚀试验
4.1 SAF2205和S30408焊接接头应力腐蚀试验
4.1.1 应力腐蚀试验方法介绍
4.1.2 应力腐蚀敏感性
4.1.3 慢应变速率拉伸试验装置及试样
4.1.4 慢应变速率拉伸试验
4.2 试验结果
4.2.1 同种钢焊接接头
4.2.2 SAF2205与S30408异种钢焊接接头
4.3 断口形貌分析
4.4 应力腐蚀机理分析与讨论
4.5 本章小节
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 创新点
5.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]热输入对2205双相不锈钢焊接接头性能的影响[J]. 黄杰,陈博文,丁毅,孟宪虎. 热加工工艺. 2017(03)
[2]42%MgCl2沸腾溶液中Super304H应力腐蚀特性的研究[J]. 卢小莉,李强,李宝虎,张波. 锅炉技术. 2016(03)
[3]激光喷丸参数对304不锈钢表面性能的影响[J]. 石来民,卢志明,朱沈瑾,唐治东,姜雅洲. 轻工机械. 2015(02)
[4]双相不锈钢换热器接管管口裂纹原因分析[J]. 陈琦,栾广贵,吴天明,林晶. 金属加工(热加工). 2014(16)
[5]几种新型不锈钢在超临界水中的应力腐蚀开裂行为[J]. 张丽伟,周张健,李少夫,张乐福,户赫龙,孙红英,邹雷. 粉末冶金材料科学与工程. 2014(02)
[6]奥氏体不锈钢在超临界水环境中的应力腐蚀开裂性能研究[J]. 沈朝,潘向烽,李力,张乐福,徐雪莲. 腐蚀科学与防护技术. 2014(02)
[7]00Cr18Ni10N奥氏体不锈钢焊接接头应力腐蚀特性[J]. 刘建华,王兵,李松梅,于美. 北京航空航天大学学报. 2014(07)
[8]热输入对Q345R和2205双相不锈钢力学性能的影响[J]. 杨莉,李猛,季男. 热加工工艺. 2012(21)
[9]38CrNi3MoVA钢应力腐蚀性能及临界裂纹尺寸研究[J]. 武春学,邵飞,张永峰,任方杰. 材料开发与应用. 2012(04)
[10]316Ti在含氯离子300℃高温水中的应力腐蚀开裂[J]. 唐占梅,胡石林,张平柱. 中国腐蚀与防护学报. 2012(04)
博士论文
[1]离心压缩机叶轮应力腐蚀行为和机理的研究[D]. 孙蛟.山东大学 2016
[2]双相不锈钢焊接接头腐蚀与断裂性能研究[D]. 杨景强.华东理工大学 2015
[3]典型H2S/CO2环空环境下高强油套管钢应力腐蚀机理与防护[D]. 刘然克.北京科技大学 2015
[4]双相不锈钢管道焊接质量控制和安全评定的研究[D]. 金晓军.天津大学 2004
硕士论文
[1]2205双相不锈钢H2S应力腐蚀行为及其第一性原理研究[D]. 文平.西南石油大学 2015
[2]塑性变形对304不锈钢应力腐蚀性能影响的试验研究[D]. 卢沛.浙江工业大学 2013
[3]焊接热输入对Q345R钢焊接接头在湿硫化氢环境中应力腐蚀敏感性影响的试验研究[D]. 肖蒙.浙江工业大学 2013
[4]2205双相不锈钢焊接结构应力腐蚀疲劳性能研究[D]. 张瑶.重庆交通大学 2013
[5]焊接及热处理对2205双相不锈钢焊接接头腐蚀行为的影响[D]. 程东亮.江苏科技大学 2012
[6]316L不锈钢在复杂介质环境中的应力腐蚀试验研究[D]. 戴哲峰.浙江工业大学 2009
本文编号：3157111
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 应力腐蚀研究进展
1.2.1 应力腐蚀的定义及特征
1.2.2 应力腐蚀机理
1.2.3 应力腐蚀研究方法
1.2.4 应力腐蚀研究现状
1.3 异种金属焊接接头的研究进展
1.3.1 异种金属焊接接头的主要应用场景
1.3.2 异种金属焊接难点
1.3.3 异种金属焊接接头的研究进展
1.4 论文研究目的和内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
第2章 SAF2205和S30408焊接工艺分析及试样制备
2.1 试验材料
2.2 SAF2205和S30408焊接工艺分析
2.2.1 SAF2205与S30408异种钢焊接性分析
2.2.2 焊接方法
2.2.3 焊接工艺参数选择
2.3 SAF2205与S30408焊接试样制备
2.3.1 焊接接头组织和结构分析试样
2.3.2 慢应变速率拉伸试样
2.4 本章小节
第3章 SAF2205和S30408焊接接头组织和结构分析
3.1 焊接接头金相组织观察
3.1.1 SAF2205侧熔合线附近区域金相组织观察
3.1.2 S30408侧熔合线附近区域金相组织观察
3.1.3 焊缝区域金相组织观察
3.1.4 分析与讨论
3.2 焊接接头化学成分分析
3.2.1 SAF2205侧熔合线附近区域合金元素分析
3.2.2 S30408侧熔合线附近区域合金元素分析
3.2.3 焊缝区域合金元素分析
3.3 焊接接头显微硬度分析
3.3.1 SAF2205侧熔合线附近区域显微硬度分析
3.3.2 S30408侧熔合线附近区域显微硬度分析
3.4 焊接接头物相分析
3.4.1 X射线物相分析原理
3.4.2 X射线物相分析结果及讨论
3.5 本章小节
第4章 SAF2205和S30408焊接接头慢应变拉伸应力腐蚀试验
4.1 SAF2205和S30408焊接接头应力腐蚀试验
4.1.1 应力腐蚀试验方法介绍
4.1.2 应力腐蚀敏感性
4.1.3 慢应变速率拉伸试验装置及试样
4.1.4 慢应变速率拉伸试验
4.2 试验结果
4.2.1 同种钢焊接接头
4.2.2 SAF2205与S30408异种钢焊接接头
4.3 断口形貌分析
4.4 应力腐蚀机理分析与讨论
4.5 本章小节
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 创新点
5.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]热输入对2205双相不锈钢焊接接头性能的影响[J]. 黄杰,陈博文,丁毅,孟宪虎. 热加工工艺. 2017(03)
[2]42%MgCl2沸腾溶液中Super304H应力腐蚀特性的研究[J]. 卢小莉,李强,李宝虎,张波. 锅炉技术. 2016(03)
[3]激光喷丸参数对304不锈钢表面性能的影响[J]. 石来民,卢志明,朱沈瑾,唐治东,姜雅洲. 轻工机械. 2015(02)
[4]双相不锈钢换热器接管管口裂纹原因分析[J]. 陈琦,栾广贵,吴天明,林晶. 金属加工(热加工). 2014(16)
[5]几种新型不锈钢在超临界水中的应力腐蚀开裂行为[J]. 张丽伟,周张健,李少夫,张乐福,户赫龙,孙红英,邹雷. 粉末冶金材料科学与工程. 2014(02)
[6]奥氏体不锈钢在超临界水环境中的应力腐蚀开裂性能研究[J]. 沈朝,潘向烽,李力,张乐福,徐雪莲. 腐蚀科学与防护技术. 2014(02)
[7]00Cr18Ni10N奥氏体不锈钢焊接接头应力腐蚀特性[J]. 刘建华,王兵,李松梅,于美. 北京航空航天大学学报. 2014(07)
[8]热输入对Q345R和2205双相不锈钢力学性能的影响[J]. 杨莉,李猛,季男. 热加工工艺. 2012(21)
[9]38CrNi3MoVA钢应力腐蚀性能及临界裂纹尺寸研究[J]. 武春学,邵飞,张永峰,任方杰. 材料开发与应用. 2012(04)
[10]316Ti在含氯离子300℃高温水中的应力腐蚀开裂[J]. 唐占梅,胡石林,张平柱. 中国腐蚀与防护学报. 2012(04)
博士论文
[1]离心压缩机叶轮应力腐蚀行为和机理的研究[D]. 孙蛟.山东大学 2016
[2]双相不锈钢焊接接头腐蚀与断裂性能研究[D]. 杨景强.华东理工大学 2015
[3]典型H2S/CO2环空环境下高强油套管钢应力腐蚀机理与防护[D]. 刘然克.北京科技大学 2015
[4]双相不锈钢管道焊接质量控制和安全评定的研究[D]. 金晓军.天津大学 2004
硕士论文
[1]2205双相不锈钢H2S应力腐蚀行为及其第一性原理研究[D]. 文平.西南石油大学 2015
[2]塑性变形对304不锈钢应力腐蚀性能影响的试验研究[D]. 卢沛.浙江工业大学 2013
[3]焊接热输入对Q345R钢焊接接头在湿硫化氢环境中应力腐蚀敏感性影响的试验研究[D]. 肖蒙.浙江工业大学 2013
[4]2205双相不锈钢焊接结构应力腐蚀疲劳性能研究[D]. 张瑶.重庆交通大学 2013
[5]焊接及热处理对2205双相不锈钢焊接接头腐蚀行为的影响[D]. 程东亮.江苏科技大学 2012
[6]316L不锈钢在复杂介质环境中的应力腐蚀试验研究[D]. 戴哲峰.浙江工业大学 2009
本文编号：3157111
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