高压氢环境奥氏体不锈钢焊件氢脆研究进展

奥氏体不锈钢焊件是高压氢系统中重要的承载结构,其长期服役在高压高纯氢气环境中会出现塑性损减、疲劳裂纹扩展速率加快等氢脆现象,导致高压氢系统存在安全隐患。因此,为保障高压氢系统的安全运行,研究高压氢环境奥氏体不锈钢焊件的氢脆具有重要意义。本文首先介绍奥氏体不锈钢焊件中氢的两种来源,随后讨论评价材料氢脆敏感性的静态实验方法和动态实验方法,其次概述当前主流的氢脆机理,然后着重分析内部因素及外部因素对奥氏体不锈钢焊件氢脆敏感性的影响,最后归纳并总结五种典型的奥氏体不锈钢焊接工艺对焊件微观组织的影响,并进一步探讨相应焊件的氢脆敏感性。基于上述分析,针对奥氏体不锈钢焊件氢脆性能研究现状及发展趋势提出了若干建议。

不锈钢表面阻氢涂层研究进展

不锈钢是高压氢系统的常用材料,在氢能储输技术中发挥重要作用,但高压氢环境引起的塑性降低、疲劳裂纹扩展速率加快等不锈钢氢脆问题,严重阻碍了氢能的产业化发展,在不锈钢材料表面制备阻氢涂层是解决不锈钢氢损伤问题的重要手段之一。本文首先综合介绍了典型涂层材料的应用特点及阻氢性能,探讨了制备工艺对涂层阻氢性能的影响、不同涂层材料的阻氢机理,并分析了涂层阻氢性能影响因素,之后总结了涂层阻氢性能评价方法及各种评价方法的优势与不足,并根据各种评价方法的技术特点,指出每种方法的适用范围。最后,基于阻氢涂层研究进展,文章提出以开发新型涂层结构为研究重点,同时加快新型涂层材料的探索,并重点关注涂层氢环境原位性能评价方法的研究。