Q315NS耐蚀钢弧焊接头腐蚀行为研究
发布时间：2022-05-03 00:09
工业生产使用的燃料中S、Cl和P等元素燃烧后生成酸性气体,接触到温度较低的金属构件时会与水蒸汽结合并凝结成酸性液体,对金属构件产生露点腐蚀。近年来,随着国内大气污染物排放标准趋于严格,烟气排放温度逐渐降低而造成相关设备的腐蚀防护压力逐渐加大。作为针对露点腐蚀服役环境开发的Q315NS耐蚀钢具有低成本、耐腐蚀性优良等特点,具有广阔的应用前景。Q315NS耐蚀钢的组织和性能会受到焊接工艺过程的影响而产生显著的组织和性能变化,但其焊接接头的组织特征和腐蚀行为鲜有报道,特别是其焊接接头的钝化过程、活性溶解、点蚀倾向等腐蚀行为机制尚不明确。本文研究了Q315NS耐蚀钢焊接接头的组织特征,并针对其典型服役环境下的钝化过程、活性溶解和点蚀行为倾向进行了系统分析,掌握了Q315NS焊接接头在强化性酸溶液、非氧化性酸溶液和含Cl-强氧化性酸溶液中的腐蚀行为机制。对Q315NS耐蚀钢焊接接头的组织和力学性能的研究分析,发现其焊缝组织主要由少量先共析铁素体、大量的针状铁素体和粒状贝氏体构成,过热粗晶区组织主要由粗大的贝氏体组织构成,完全重结晶区和不完全重结晶区组织均主要由铁素体和少量珠...
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 露点腐蚀行为概述
1.2.1 露点腐蚀简介
1.2.2 露点腐蚀过程
1.2.3 设备表面温度对露点腐蚀速率的影响
1.3 耐露点腐蚀钢的发展与研究现状
1.4 金属腐蚀行为的主要影响因素
1.4.1 合金元素对腐蚀的影响
1.4.2 溶液pH值对腐蚀的影响
1.4.3 环境温度对腐蚀的影响
1.4.4 Cl~-对腐蚀的影响
1.5 金属腐蚀行为的研究方法
1.5.1 失重法
1.5.2 电极化测量法
1.5.3 电化学阻抗谱法
1.5.4 电化学噪声分析法
1.6 本文主要研究内容
第2章 试验材料及方法
2.1 试验材料
2.1.1 母材
2.1.2 焊接材料
2.1.3 腐蚀溶液
2.2 试验设备
2.2.1 热模拟试验设备
2.2.2 焊接试验设备
2.2.3 分析测试设备
2.3 试验方法
2.3.1 焊接热模拟试验
2.3.2 焊接工艺试验
2.3.3 微观组织表征
2.3.4 力学性能检测
2.3.5 电化学测试
第3章 Q315NS耐蚀钢焊接接头的组织及力学性能特征
3.1 引言
3.2 Q315NS耐蚀钢的连续冷却转变
3.3 焊接热循环对焊接热影响区金相组织的影响
3.3.1 过热粗晶区的微观组织分析
3.3.2 完全重结晶区和不完全重结晶区的微观组织分析
3.4 焊接接头的组织和力学性能
3.4.1 焊接接头的宏观形貌
3.4.2 焊接接头的微观组织
3.4.3 焊接接头的力学性能
3.5 焊后热处理对焊接接头组织和力学性能的影响
3.6 本章小结
第4章 Q315NS耐蚀钢焊接接头的钝化过程及其对腐蚀行为的影响
4.1 引言
4.2 焊接接头在H_2SO_4溶液中的腐蚀失重及腐蚀过程
4.2.1 全浸腐蚀速率
4.2.2 腐蚀表面形貌
4.2.3 腐蚀产物的物相组成
4.2.4 腐蚀产物生长的物理模型
4.3 焊接接头在H_2SO_4/H_3PO_4溶液中的腐蚀失重及腐蚀过程
4.3.1 全浸腐蚀速率
4.3.2 腐蚀表面形貌
4.4 焊接接头在强氧化性酸溶液中腐蚀行为的原位监测
4.4.1 时域分析
4.4.2 频域分析
4.4.3 小波变换
4.5 焊接接头在强氧化性酸溶液中的腐蚀电化学分析
4.5.1 开路电位
4.5.2 动电位极化曲线
4.5.3 交流阻抗谱
4.6 焊接接头在强氧化性酸溶液中的腐蚀动力学分析
4.6.1 活性溶解阶段的腐蚀动力学
4.6.2 形成稳定腐蚀产物膜后的腐蚀动力学
4.7 本章小结
第5章 Q315NS耐蚀钢焊接接头的活性溶解行为
5.1 引言
5.2 焊接接头在HCL溶液中的腐蚀失重及表面形貌
5.2.1 全浸腐蚀速率
5.2.2 腐蚀表面形貌
5.3 焊接接头在H_3PO_4溶液中的腐蚀失重及表面形貌
5.3.1 全浸腐蚀速率
5.3.2 腐蚀表面形貌
5.4 焊接接头在非氧化性酸溶液中腐蚀行为的原位监测
5.4.1 时域分析
5.4.2 频域分析
5.4.3 小波变换
5.5 焊接接头在非氧化性酸溶液中的腐蚀电化学分析
5.5.1 开路电位
5.5.2 动电位极化曲线
5.5.3 交流阻抗谱
5.6 微电偶效应对活性溶解的影响
5.7 本章小结
第6章 Q315NS耐蚀钢焊接接头的点蚀行为
6.1 引言
6.2 焊接接头在含Cl~-强氧化性酸溶液中的腐蚀失重及表面形貌
6.2.1 全浸腐蚀速率
6.2.2 腐蚀表面形貌及腐蚀产物的物相组成
6.3 焊接接头在含Cl~-强氧化性酸溶液中腐蚀行为的原位监测
6.3.1 时域分析
6.3.2 小波变换
6.4 焊接接头点蚀行为机制
6.4.1 基于散粒噪声理论的点蚀随机分析
6.4.2 腐蚀产物的半导体特性
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3650235
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 露点腐蚀行为概述
1.2.1 露点腐蚀简介
1.2.2 露点腐蚀过程
1.2.3 设备表面温度对露点腐蚀速率的影响
1.3 耐露点腐蚀钢的发展与研究现状
1.4 金属腐蚀行为的主要影响因素
1.4.1 合金元素对腐蚀的影响
1.4.2 溶液pH值对腐蚀的影响
1.4.3 环境温度对腐蚀的影响
1.4.4 Cl~-对腐蚀的影响
1.5 金属腐蚀行为的研究方法
1.5.1 失重法
1.5.2 电极化测量法
1.5.3 电化学阻抗谱法
1.5.4 电化学噪声分析法
1.6 本文主要研究内容
第2章 试验材料及方法
2.1 试验材料
2.1.1 母材
2.1.2 焊接材料
2.1.3 腐蚀溶液
2.2 试验设备
2.2.1 热模拟试验设备
2.2.2 焊接试验设备
2.2.3 分析测试设备
2.3 试验方法
2.3.1 焊接热模拟试验
2.3.2 焊接工艺试验
2.3.3 微观组织表征
2.3.4 力学性能检测
2.3.5 电化学测试
第3章 Q315NS耐蚀钢焊接接头的组织及力学性能特征
3.1 引言
3.2 Q315NS耐蚀钢的连续冷却转变
3.3 焊接热循环对焊接热影响区金相组织的影响
3.3.1 过热粗晶区的微观组织分析
3.3.2 完全重结晶区和不完全重结晶区的微观组织分析
3.4 焊接接头的组织和力学性能
3.4.1 焊接接头的宏观形貌
3.4.2 焊接接头的微观组织
3.4.3 焊接接头的力学性能
3.5 焊后热处理对焊接接头组织和力学性能的影响
3.6 本章小结
第4章 Q315NS耐蚀钢焊接接头的钝化过程及其对腐蚀行为的影响
4.1 引言
4.2 焊接接头在H_2SO_4溶液中的腐蚀失重及腐蚀过程
4.2.1 全浸腐蚀速率
4.2.2 腐蚀表面形貌
4.2.3 腐蚀产物的物相组成
4.2.4 腐蚀产物生长的物理模型
4.3 焊接接头在H_2SO_4/H_3PO_4溶液中的腐蚀失重及腐蚀过程
4.3.1 全浸腐蚀速率
4.3.2 腐蚀表面形貌
4.4 焊接接头在强氧化性酸溶液中腐蚀行为的原位监测
4.4.1 时域分析
4.4.2 频域分析
4.4.3 小波变换
4.5 焊接接头在强氧化性酸溶液中的腐蚀电化学分析
4.5.1 开路电位
4.5.2 动电位极化曲线
4.5.3 交流阻抗谱
4.6 焊接接头在强氧化性酸溶液中的腐蚀动力学分析
4.6.1 活性溶解阶段的腐蚀动力学
4.6.2 形成稳定腐蚀产物膜后的腐蚀动力学
4.7 本章小结
第5章 Q315NS耐蚀钢焊接接头的活性溶解行为
5.1 引言
5.2 焊接接头在HCL溶液中的腐蚀失重及表面形貌
5.2.1 全浸腐蚀速率
5.2.2 腐蚀表面形貌
5.3 焊接接头在H_3PO_4溶液中的腐蚀失重及表面形貌
5.3.1 全浸腐蚀速率
5.3.2 腐蚀表面形貌
5.4 焊接接头在非氧化性酸溶液中腐蚀行为的原位监测
5.4.1 时域分析
5.4.2 频域分析
5.4.3 小波变换
5.5 焊接接头在非氧化性酸溶液中的腐蚀电化学分析
5.5.1 开路电位
5.5.2 动电位极化曲线
5.5.3 交流阻抗谱
5.6 微电偶效应对活性溶解的影响
5.7 本章小结
第6章 Q315NS耐蚀钢焊接接头的点蚀行为
6.1 引言
6.2 焊接接头在含Cl~-强氧化性酸溶液中的腐蚀失重及表面形貌
6.2.1 全浸腐蚀速率
6.2.2 腐蚀表面形貌及腐蚀产物的物相组成
6.3 焊接接头在含Cl~-强氧化性酸溶液中腐蚀行为的原位监测
6.3.1 时域分析
6.3.2 小波变换
6.4 焊接接头点蚀行为机制
6.4.1 基于散粒噪声理论的点蚀随机分析
6.4.2 腐蚀产物的半导体特性
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3650235
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