套管式换热器管路用铜合金组织及性能研究

地源热泵套管换热器对其内部流水管路的抗腐蚀性能及耐磨性要求极高。研究主要针对T2紫铜管及B10铜镍合金管在0.0598 mol/L NaCl和0.1 mol/L NaHSO3混合溶液中的腐蚀速率,分析两种合金管的腐蚀行为及抗腐蚀性能,并综合考虑两种合金的力学性能、加工工艺、材料成本,使选材最优化。结果表明:在3.5%NaCl和0.1 mol/L NaHSO3溶液中,T2紫铜管以均匀腐蚀为主,最大腐蚀深度约为0.121 mm,B10铜镍合金表面轻微腐蚀,局部存在点蚀坑,最大腐蚀深度为0.041 mm,铜镍合金管的抗腐蚀性能明显优于紫铜管;B10铜镍合金的抗拉强度及硬度分别为450 MPa、140 HV,力学性能明显优于紫铜。综合抗腐蚀性能、力学性能、加工工艺、材料成本考虑,认为B10铜镍合金更适用于制造地源热泵套管换热器内管路。

低中碳钢异质熔焊接头微区组织形貌及失效分析

针对液氮管道服役过程中熔焊接头断裂失效问题,从母材、不完全重结晶区、重结晶区及焊缝金属各微区微观组织特征和管接头失效机理进行分析。研究发现,焊接热输入过大,焊缝金属生成二级魏氏体组织。中碳钢弯头含碳量较大,碳元素扩散进入焊缝金属,断裂位置淬硬倾向变大,加之焊接结构的应力集中及较低的服役温度,导致熔焊接头失效断裂。如若焊接中碳钢母材时控制热输入,并采用焊前预热及焊后缓冷,便可最大程度上防止熔焊接头在低温服役环境下产生断裂失效。