不同应力幅下X65管线钢焊接接头的腐蚀疲劳行为

通过腐蚀疲劳试验研究了在H_(2)S环境中不同应力幅下X65管线钢焊接接头的腐蚀疲劳行为及机理,对试样的微观组织、断口和裂纹扩展路径进行了观察.结果表明,X65管线钢焊接接头焊缝的微观组织主要由先共析铁素体、粒状贝氏体和M/A组元构成,M/A组元增大了焊缝的脆性.粗晶热影响区主要由板条贝氏体和粒状贝氏体组成,焊缝和粗晶热影响区的硬度较高,韧性较差.在不同应力幅下X65管线钢焊接接头的腐蚀疲劳机理均为阳极溶解+氢脆混合机制,但低应力幅下腐蚀作用带来的损伤更加显著.随着应力幅的增大,试样的腐蚀疲劳寿命显著降低,裂纹扩展的速率也越快.此外,二次裂纹主要沿着贝氏体板条束的晶界扩展,裂纹尖端在针状铁素体和先共析铁素体处产生了钝化现象,这两类组织有着良好的抗氢脆能力.创新点:(1)阐明了X65管线钢焊接接头在H_(2)S环境中的疲劳行为及机理.(2)揭示了不同应力幅下X65管线钢焊接接头在H_(2)S环境中的疲劳行为差异.(3)明确了针状铁素体和先共析铁素体有着良好的抗氢脆能力.

多巴胺表面改性CNTs制备微纳双重结构的Ni/CNTs@pDA超疏水复合镀层

为进一步增强Ni/CNTs复合镀层的耐腐蚀性、耐摩擦以及耐磨损性,采用多巴胺(DA)对碳纳米管(CNTs)进行表面改性处理,增强CNTs的亲水性以及与镀层金属间的结合力。高分辨透射电镜(HRTEM)和能谱仪(XPS)检测表明,处理后的CNTs被聚多巴胺(pDA)膜包裹,膜厚最高达3.6 nm。其后本研究使用球盘式摩擦磨损实验机和电化学工作站对复合镀层的摩擦学性能和腐蚀性能进行了测试。结果表明:Ni/CNTs@pDA复合镀层的性能优于纯镍镀层。最后本研究使用氟硅烷(FAS)对镀层表面进行改性,从而构建超疏水表面,接触角测试仪分析表明静态接触角最高可达152.7°。

焊接热输入对X65管道粗晶热影响区应力腐蚀开裂行为的影响

X65管道粗晶热影响区(Coarse grain heat affected zone,CGHAZ)在海底服役过程中易出现硫化物应力腐蚀开裂(Sulfide stress corrosion cracking,SSCC)现象,现阶段研究大多集中在应力腐蚀的产生以及影响因素的理论层面,很少提到通过优化传统焊接参数来获得抗SSCC能力更强的X65管线钢。由此基于传统X65钢的焊接工艺,开发一种低热输入的优化X65焊接工艺,并通过微观组织分析、慢应变速率拉伸试验及断口分析等方式对比研究两种工艺对CGHAZ的SSCC敏感性的影响。试验结果表明,传统工艺制造的X65管线钢盖面、打底部位的CGHAZ应力腐蚀敏感性R分别为56.51、59.50,其微观组织主要为M-A组元和粒状贝氏体(Granular bainite,GB),两者的存在会促进裂纹的萌生或扩展,由此导致X65钢的SSCC敏感性较高;优化工艺制造的X65钢盖面、打底部位的CGHAZ应力腐蚀敏感性R分别为35.78、30.31,其主要组织为针状铁素体(Acicular ferrite,AF),且针状交织分布的AF对裂纹的扩展有着有效地阻止作用。由此,提出一种低热输入高SSCC抗性的X65焊接工艺,并从微观组织、裂纹扩展等方面阐述了优化工艺提高X65管线钢抗SSCC性能的原因。