316L不锈钢焊接接头的微观组织及点蚀性能

发布时间：2017-08-06 12:16

  本文关键词：316L不锈钢焊接接头的微观组织及点蚀性能

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【摘要】：316L不锈钢中含有Cr、Mo、Ni、N等元素，因其优良的耐蚀性能而广泛的应用于各个行业，特别是在石油行业，通常采用316L不锈钢内衬来提高抗腐蚀的能力。 该项目背景为我国西部某油田，为控制输干线严重的CO2腐蚀，该油田将集输管线更换为316L不锈钢内衬管。但是该油田是属于高矿化度地层水性质，Cl-含量非常高。尚未有足够的数据表明316L不锈钢本体及焊缝处具有同双相不锈钢等同的抗点腐蚀能力，实际生产过程中复合管内衬焊缝和热影响区多次发生因点蚀导致的失效事件。 所以针对这一现象，本文主要研究了在不同Cl-浓度溶液中316L不锈钢焊接接头的腐蚀行为，实验所采取的方法为全浸泡实验法。同时结合光镜、电子扫描显微镜、显微硬度测量仪来观察和分析腐蚀形貌；通过Gumbel概率分布函数以及响应曲面法，建立点蚀发展动力学模型。 经过分析，环焊缝和纵焊缝微观组织主要由铁素体和奥氏体组成，环焊缝中，封焊焊缝首先受到腐蚀，是从其中Cr含量较低的区域开始。封焊缝中Cr、Ni、C等成分偏析，该区域有马氏体的出现，导致该区域硬度升高。纵焊缝中，热影响区首先受到腐蚀破坏并向焊缝扩展。基于Gumbel概率分布函数，建立了316L复合管内衬的点蚀发展动力学模型，最大点蚀坑深度符与时间的关系符合Y=a·Xb；通过响应曲面法，实现对于不同工况条件下，，最大点蚀坑深度的预测。 本文主要研究了316L不锈钢焊接接头的腐蚀形貌、点蚀性能，为316L复合管在实际中的应用提供了数据支持和理论依据。
【关键词】：316L不锈钢 腐蚀形貌 点蚀性能
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG407
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-34
• 1.1 课题的来源及研究意义10-19
• 1.1.1 不锈钢的定义及分类10
• 1.1.2 316L 奥氏体不锈钢简介10-12
• 1.1.3 不锈钢耐蚀机理12-13
• 1.1.4 点蚀研究概述13-16
• 1.1.5 课题来源及研究意义16-19
• 1.2 国内外在该方向研究现状19-21
• 1.3 主要理论及试验方法介绍21-32
• 1.3.1 浸泡实验及最大点蚀坑深度测量21-25
• 1.3.2 试样耐点蚀性能研究25-28
• 1.3.3 寿命预测28-32
• 1.4 课题主要研究内容及技术路线32-34
• 1.4.1 主要内容32
• 1.4.2 技术路线32-34
• 第二章 试验材料与设计34-42
• 2.1 试验材料34-37
• 2.1.1 复合管焊接工艺34-36
• 2.1.2 腐蚀试样制备36-37
• 2.2 试验溶液37-39
• 2.2.1 不同 Cl-浓度溶液37-38
• 2.2.2 三氯化铁溶液38-39
• 2.3 响应曲面设计39-42
• 第三章 组织观察42-52
• 3.1 微观组织观察分析42-48
• 3.1.1 环焊缝微观组织观察42-48
• 3.1.2 纵焊缝微观组织观察48
• 3.2 焊缝各位置 Cr、Ni 元素分布状况48-52
• 第四章 腐蚀行为观察与分析52-64
• 4.1 环焊缝的腐蚀形貌52-56
• 4.1.1 封焊焊缝52-53
• 4.1.2 根焊焊缝53-55
• 4.1.3 封焊焊缝和根焊焊缝55-56
• 4.2 纵焊缝的腐蚀形貌56-57
• 4.2.1 无缺陷纵焊缝56-57
• 4.2.2 有缺陷纵焊缝57
• 4.3 腐蚀过程微观观察57-61
• 4.3.1 环焊缝横截面腐蚀微观形貌及元素分析57-59
• 4.3.2 环焊缝表面腐蚀微观形貌59-60
• 4.3.3 纵焊缝腐蚀形貌微观观察60-61
• 4.4 极化曲线测量结果61-64
• 第五章 复杂工况下焊接接头点蚀性能研究64-90
• 5.1 基于 Gumbel 函数的焊接接头点蚀性能统计学研究64-65
• 5.1.1 Gumbel 概率分布函数64-65
• 5.2 基于响应曲面法的不同工况下焊接接头点蚀性能预测及介质影响65-86
• 5.2.1 点蚀深度测量65-70
• 5.2.2 最大点蚀坑深度计算70-74
• 5.2.3 响应曲面的建立74-83
• 5.2.4 影响因子权重的分析83-86
• 5.3 不同腐蚀条件下焊接接头点蚀发展动力学方程及寿命预测86-90
• 第六章 结论90-92
• 参考文献92-97
• 致谢97

【参考文献】

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1 李异,yず莆

本文编号：629801